远程校准频率标准与数字时钟的解决方案
本文主要結(jié)合JJF 1206-2008頻率標準與數(shù)字時鐘的遠程校準規(guī)范,對頻率標準與數(shù)字時鐘的遠程校準進行了簡單的說明,其方法適用于原子頻標,石英晶體頻標的頻率偏差(頻率準確度)及日漂移率和精密數(shù)字時鐘的時間偏差及速率的遠程校準。
在傳統(tǒng)的檢測中,頻標和時鐘的校準方法是在同一實驗室環(huán)境內(nèi),被校源與參考源直接進行比對,從而得到較小的測量結(jié)果的不確定度,并能有效的快速校準頻標和時鐘的所有計量特性。
然而隨著我國精密時鐘頻率源在特殊場合應用的特殊性,其不能搬到有關(guān)部門進行直接校準,如陸地導航臺,通訊站,電話局等所用的頻標和時鐘都是連續(xù)地運行;此外,有些大型的氫原子頻標搬運較困難,對于這些頻標和時鐘可以進行遠程校準。
對于這種遠程校準頻率標準與數(shù)字時鐘的校準方法,目前普遍可采用的方法是衛(wèi)星共視法。所謂共視就是兩個不同位置的觀測者,在同一時刻觀測同一顆衛(wèi)星同一信號中的同一標志實現(xiàn)時間同步的方法。根據(jù)比對需求,利用衛(wèi)星所播發(fā)秒脈沖信號或其他固定頻率時鐘脈沖信號進行時差比對,得到本地鐘與衛(wèi)星所播發(fā)1PPS秒信號或其他固定速率時鐘脈沖信號時差,然后再按照衛(wèi)星共視數(shù)據(jù)處理格式進行處理,得到兩地的鐘差。
對于遠程校準頻率標準與數(shù)字時鐘的共視校準方法以導航衛(wèi)星發(fā)播的時間信號作為媒介,被校準源與參考源同時測量各自與媒介的時間差,事后由參考源所在單位(稱校準方)進行數(shù)據(jù)處理,給出被校準源計量特性的校準結(jié)果,并保證校準的溯源性。
在進行遠程校準時,外界環(huán)境需無影響接收機正常工作的電磁干擾,機械振動,在進行遠程校準時需要配置定時型GPS接收機,參考頻標和參考時鐘,校準方法如下:
如圖所示,被校準源和參考源都要輸出秒脈沖和相應的頻率給各自的GPS定時接收機。兩臺接收機均配有相同的衛(wèi)星自動跟蹤和測量軟件,每個固定時間段作為一個跟蹤和測量時間段。
接收機自動測量本地秒脈沖與GPS時間的秒脈沖時差,每個固定時間段給出一個測量結(jié)果,被校準方通過互聯(lián)網(wǎng)把原始數(shù)據(jù)傳給校準方。如果雙方使用的都是單通道接收機,即每一個固定時間段只有一個時差值。
對于對頻率標準與數(shù)字時鐘的遠程校準更詳細的操作,可以參考JJF 1206-2008頻率標準與數(shù)字時鐘的遠程校準規(guī)范進行操作,對校準結(jié)果由校準方出具校準證書或者校準報告。
總結(jié)
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