一种获得原子钟远程校准系统的天频率稳定度的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及时间频率校准领域，尤其是一种获得原子钟远程校准系统的天频率稳 定度的方法。
【背景技术】
[0002] 随着科学发展和技术进步，时间频率测量成为最重要的测量活动之一。时间频率 设备的计量校准方法研宄也成为了当今计量领域的热点问题。传统的原子频率标准装置 (也被称为原子钟）的校准大多采用送检的方式，即将设备送到上一级计量部门，由计量部 门按照相应的检定规程完成检定校准。然而，时间频率计量标准因其具有自身的特性，使其 可以避开逐级传递，将电磁波作为载体进行远距离的发播和发送。由于卫星定位系统的广 泛应用和计算机网络传输技术的不断发展，更为此提供了机遇和条件，使其可以通过量值 的传递来实现远程校准。
[0003] 时间频率远程校准是未来原子频率标准装置计量技术发展的主要方向。随着科技 的不断进步，原子频率标准装置的可携带性不断加强，但是由于时间频率计量自身固有的 局限性，送检校准周期较长。国内一部分实验室的原子频率标准装置因参与科研项目研宄， 需24小时上电工作，因此远程校准技术的研宄迫在眉睫。时间频率远程校准技术的研宄， 为时间频率计量的方式提供了一种全新的思路。国内外主流的远程校准技术有卫星共视 法、双向卫星法和卫星载波相位法。其中，卫星共视法从成本和可操作性都优于另外两种方 法，成为远程校准技术的主要手段。
[0004] 传统的计量方式是通过一条不间断链路实现溯源和量值传递，从上一级计量部门 到下一级计量部门，通常为样品送检的方式。但是传统的计量方式存在送检期间导致下一 级计量标准无法正常使用，计量工作停止的问题、部分下一级计量标准不易于搬运等缺陷。 上述缺陷在原子频率标准装置计量时尤为突出，不可避免。
[0005] 现在正在使用的频率标准远程校准方法中，关于原子频率标准装置的校准只提供 了频率偏差、频率准确度和频率日漂移率3个校准项目的校准方法。但是，当前远程校准原 子频率标准装置的校准项目中并没有包括天频率稳定度的测量。而频率稳定度表征在一定 时间内产生同样频率的能力，对评价一个原子频率标准的整体性能起着决定性作用。正在 实施的原子频率标准规范中就原子频率标准装置的频率稳定度都列为了校准项目，并给出 了详细的频率稳定度指标。因此，有必要提供一种获得天频率稳定度的方法。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种基于共视CGGTTS标准格式文件实现远程校准并获得 原子频率标准装置的天频率稳定度的方法，用于为原子频率标准装置的校准检定工作提供 技术支持。
[0007] 为了达到上述目的，本发明提供了一种获得原子钟远程校准系统的天频率稳定度 的方法，包括：
[0008] 步骤一：在校准方和被校方分别设置天线、共视接收机、计算机和原子钟以形成一 原子钟远程校准系统；
[0009] 步骤二：开启所述校准方和被校方的共视接收机和原子钟；
[0010] 步骤三：将所述原子钟远程校准系统运行N天，N多3,每天分别在校准方和被校方 获得一组所述共视接收机输出的CGGTTS标准格式文件，并分别存储在校准方和被校方的 所述计算机中；
[0011] 步骤四：在每天的两组所述CGGTTS标准格式文件中均具有多个采样时间点，在第 一天至第N天依次进行当天采样时间点的选取，在第一天的所述多个采样时间点中选取一 个为第一采样时间点；在第j天，2 <j<N，从第j天的多个采样时间点中选取一个与第 j_l采样时间点之间的时间相差最短的采样时间点作为第j参考采样时间点，当所述第j参 考采样时间点的小时数与第j_l采样时间点的小时数相同时，则选取所述第j参考采样时 间点为第j采样时间点；当所述第j参考采样时间点的小时数与第j_l采样时间点的小时 数不同时，则选取第j天的多个采样时间点中与第j_l采样时间点的小时数相同且与所述 第一个采样时间点之间的时间相差最短的一个采样时间点为第j采样时间点；
[0012] 步骤五：选取所有N天所述CGGTTS标准格式文件中都出现的同一颗卫星在第一采 样时间点到第N采样时间点的卫星数据，记录该卫星数据中的REFGPS值，并在第一天至第 N天中的任一天均根据被校方的该卫星数据中的REFGPS值减去校准方的该卫星数据中的 REFGPS值获得当天的时差数据；
[0013] 步骤六：采用阿仑方差获得天频率稳定度，根据第i天的时差数据、第i+1天的时 差数据、第i+2天的时差数据、运行天数N和CGGTTS标准格式文件生成的间隔时间获得天 频率稳定度，1 <i<N-2。
[0014] 进一步地，在步骤一中，具体包括：
[0015] 在校准方和被校方分别设置第一基准点和第二基准点，并测量获得所述第一基准 点和第二基准点相对参考坐标系的坐标；
[0016] 在校准方设置第一原子钟和与所述第一原子钟连接的第一共视接收机，并在所述 第一基准点处设置与所述第一共视接收机连接的第一天线，在被校方设置第二原子钟和与 所述第二原子钟连接的第二共视接收机，在所述第二基准点处设置与所述第二共视接收机 连接的第二天线。
[0017] 进一步地，所述参考坐标系为WGS-84坐标系。
[0018] 进一步地，所述第一原子钟的频率准确度高于第二原子钟的频率准确度一个数量 级，所述第一原子钟的频率日漂移率高于第二原子钟的频率日漂移率一个数量级。
[0019] 进一步地，通过所述第一原子钟为所述第一共视接收机提供频率信号和lppS信 号，通过所述第二原子钟为所述第二共视接收机提供频率信号和lpps信号。
[0020] 进一步地，在步骤二中，具体包括：
[0021] 步骤a.将所述第一原子钟和第二原子钟上电，并均预热至正常工作状态，且观察 所述第一共视接收机和第二共视接收机的工作状态指示灯是否显示正常，若是，则进入步 骤b，若否，则进行设备检查和/或替换直至显示正常；
[0022] 步骤b.设置所述第一共视接收机和第二共视接收机的运行参数，再开启所述第