一种利用Algos和Kalman组合产生原子时标的方法与流程

文档序号:13110195阅读:441来源:国知局
技术领域本发明属于原子时标的技术领域,尤其涉及一种利用原子钟数据通过Algos和Kalman组合产生原子时标的方法。

背景技术:
时间频率的研究是基础科学研究中一个重要的分支,时间频率在科研、定位系统、电力系统、军事、国家安全等方面具有举足轻重的地位。为此世界各国大都建有自己的守时实验室,产生自己国家的原子时标并参与国际比对。中国计量院承担着向全国发送标准的时间和频率,因此精确的时间尺度具有很大的意义。在中国计量院,通过原子时算法控制钟组来产生时间和频率的输出。在原子钟组稳定的前提下,原子时算法直接影响原子时标水平。当前计量院守时实验室采用的原子时算法是Algos算法,得到的时间尺度具有较高的长期稳定性,但是属于滞后性算法。并且该算法采用标准方差来衡量原子钟噪声的大小,这已经不能精确的描述原子钟噪声的大小。

技术实现要素:
本发明要解决的技术问题是,提供一种利用Algos和Kalman组合产生原子时标的方法,可以既保证了原子时标的稳定性,又保证了原子时标的实时性。为解决上述问题,本发明采用如下的技术方案:一种利用Algos和Kalman组合产生原子时标的方法包括以下步骤:步骤1、对实验室测得的原子钟钟差数据进行离群值检测;步骤2、根据步骤1得到的原子钟钟差数据计算每台原子钟分配权重;步骤3、计算实验室单个原子钟与实验室原子钟组平均时间尺度之差xi(t),即TA-K数据,若每台原子钟的权重大于最大权重上限,则该台原子钟的权重为最大权重上限;设h'i(t)为t时刻原子钟Hi时间改正量,则将权重、原子钟数据、h'i(t)通过如下公式计算:Σi=1Nwixi(t)=Σi=1Nwihi′(t)xij(t)=xi(t)-xj(t)]]>其中,xij(t)为原子钟Hj和原子钟Hi在t时刻的钟差值;xi(t)为实验室单个原子钟与实验室原子钟组平均时间尺度之差,xi(t)与xj(t)不相同,N为1…i…j…N;步骤4、根据TA-K数据xi(t)和每台钟的权重计算钟组的原子时标;将xi(t)数据作为Kalman滤波器模型的输入,计算t时刻原子钟频差值的预测值为:其中,A(t)为t时刻原子钟频差值,为A(t)的临时原子钟频差值预测值,K为Kalman滤波器的增益,H为测量矩阵,计算t时刻钟组的原子时标TA(t):其中,ωi为每台原子钟的权重,Ai(t)为每台原子钟的当前原子钟频差值,为每台原子钟的预测原子钟频差值。作为优选,所述离群值检测利用莱特准则,检测的原子钟频差数据为{x1,x2,x3,…xN-1,xN
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