利用单颗脉冲星观测检测原子时钟跳的方法

文档序号:29042638发布日期:2022-02-25 21:08阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种利用单颗脉冲星观测检测原子时钟跳的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)以重启后原子钟提供的时间为参考,对脉冲星进行计时观测,获得脉冲星数据积分轮廓,以及脉冲到达时间toa;(2)对脉冲星的钟跳前历史数据与钟跳后观测数据统一计时分析,获得时间跳跃前后脉冲相位跳跃值小数部分φ0;(3)以p
·
φ0为初值,脉冲星周期p为步长,迭代搜索获得钟跳修正值δt;(4)利用钟跳修正值δt对参考时间进行修正,重复步骤(1)~(3),获得更新后的钟跳修正值δt

;(5)利用钟跳修正值δt

控制时频系统,实现参考系统时间校准。2.根据权利要求1所述的利用单颗脉冲星观测检测原子时钟跳的方法,其特征在于,所述的脉冲星选择双星系统中的脉冲星。3.根据权利要求1所述的利用单颗脉冲星观测检测原子时钟跳的方法,其特征在于,所述的步骤(3)利用单星钟跳解算方法迭代搜索获得钟跳修正值δt;单星钟跳解算方法获取太阳系行星历表或双星轨道参数因参考时间误差导致的最终计时残差,然后根据残差中的趋势性拟合获得钟跳值。4.根据权利要求3所述的利用单颗脉冲星观测检测原子时钟跳的方法,其特征在于,所述的单星钟跳解算方法包括以下步骤:(1)将脉冲星整个时间跨度数据拟合获得钟跳前后粗略的小数相位跳跃值φ0,并将p
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φ0值作为后续迭代拟合钟跳值的初始值;(2)判断初始钟跳值p
·
φ0是否为最终钟跳值,若以钟跳值p
·
φ0修正参考时钟后,对整个数据进行计时处理,计时分析结果满足判断条件a,则初始钟跳值为最终钟跳拟合值;所述的判断条件a是钟跳前后计时数据的计时残差值相对偏差小于设定阈值;若初始值p
·
φ0不是最终钟跳值,则需要判断钟跳值的正负,通过在初始值上增加1个脉冲周期p作为钟跳修正值,修正钟跳后重新对整个计时数据计时分析;按照判断条件b,分析钟跳值修正的方向k,若钟跳后的残差值变小,则钟跳值的迭代方向为正,k取值1;反之,钟跳值的迭代方向为负,k取值-1;所述的判断条件b是以相邻两次迭代钟跳值修正后进行计时处理,相邻两次钟跳值修正后数据计时残差之差δ作为评价标准;δ<0说明迭代钟跳值后脉冲星计时残差在变小,δ>0说明迭代修正钟跳后脉冲星计时残差在变大;(3)若钟跳值大于周期p,则需要不断迭代搜寻真实钟跳值,以脉冲星周期p为步长,不断迭代增加整周期数改变钟跳值,第i次钟跳迭代修正值δt
i
=p
·
(k
·
n
i
+φ0),第i+1次钟跳迭代修正值δt
i+1
=δt
i
+p
·
k;通过判断条件a和b,判断是否为最佳钟跳。5.根据权利要求4所述的利用单颗脉冲星观测检测原子时钟跳的方法,其特征在于,所述的判断条件a中设定阈值为0.01。6.根据权利要求4所述的利用单颗脉冲星观测检测原子时钟跳的方法,其特征在于,所述的步骤(1)之前选择1颗计时精度高于设定要求、处于双星系统中的毫秒脉冲星,根据天线观测能力和脉冲星辐射强度,确定每次观测积分时长,观测频次,以及总观测数据时间跨度。

技术总结
本发明提供了一种利用单颗脉冲星观测检测原子时钟跳的方法,对候选脉冲星进行计时观测,计时分析获得钟跳前后相位平均偏差,搜索钟跳引起的脉冲星整周模糊度,计算给出时间跳跃值,最终修正系统时间。本发明以中断重启后的时间为参考观测1颗脉冲星,能干实现任意时钟跳跃值高精度解算,为中断后的时间信号的精准恢复提供支撑。准恢复提供支撑。准恢复提供支撑。


技术研发人员:赵成仕 高玉平 童明雷 朱幸芝 李变 罗近涛
受保护的技术使用者:中国科学院国家授时中心
技术研发日:2021.11.01
技术公布日:2022/2/24
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