[发明专利]无溯源参考条件下时间统一系统时间自主同步方法

摘要

本发明提供了一种无溯源参考条件下时间统一系统时间自主同步方法，测量时间统一系统输出时间与溯源参考之间的时间差数据；若系统正常，对时间差数据作最小二乘拟合，预测下一整点时刻时间统一系统输出时间与溯源参考时间之差，根据时间差数据的拟合函数计算得到频率控制量，对频率标准的频率进行调整；若系统异常，以最小二乘法求出时间差数据序列的拟合函数，预测下一调整周期内时间统一系统输出时间与溯源参考时间的时差，进而计算频率调整增量。本发明能够在时间溯源设备异常的条件下，依然与溯源参考时间保持高精度同步。

主权项

1.一种无溯源参考条件下时间统一系统时间自主同步方法，其特征在于包括下述步骤：步骤1，将搭建时间统一系统所需要使用的频率标准送到保持有UTC(k)的时间实验室或国家一级时间计量单位，由实验室或计量单位准确计量频率标准的频率稳定度σy(τ)和频偏fd；步骤2，由时间溯源设备测量得到时间统一系统输出时间与溯源参考之间的时间差数据；判断当前系统运行状态，若系统正常运行，则转入步骤3；若系统异常，则转入步骤7；步骤3，对步骤2得到的时间差数据进行预处理，剔除奇异值；步骤4，对时间差数据中已经剔除的数据位进行内插，保证时间差数据的连续性；步骤5，对步骤4得到的时间差数据作最小二乘拟合，预测下一小时整点时刻时间统一系统输出时间与溯源参考时间之差；如果预测值超过设定的阈值，则进入步骤6；否则，返回步骤2；步骤6，根据时间差数据的拟合函数y(t)＝a0+a1t+a2t2计算得到频率控制量fadj；系统初始时刻频率控制量f’adj＝—fd，则当前时刻的频率控制量为f’adj+fadj；通过频率控制量对频率标准的频率进行调整；然后返回步骤2；步骤7，以最小二乘法求出时间差数据序列的拟合函数，拟合函数y(t)＝a0+a1t+a2t2，设定频率调整周期为一小时，以此函数预测下一调整周期内，时间统一系统输出时间与溯源参考时间的时差，每一个调整周期起始时刻的预测时差值记为y0，y0＝y(86400+N×3600)＝a0+a1×(86400+N×3600)+a2×(86400+N×3600)2每一调整周期终止时刻的预测时差值记为y1，y1＝y(86400+(N+1)×3600)＝a0+a1×(86400+(N+1)×3600)+a2×(86400+(N+1)×3600)2其中N＝0,1,2,3……是时间统一系统进入自主同步工作模式后经历的小时数；步骤8，若|y0|>|y1|，则不调整频率标准的频率，维持当前时刻系统状态；若|y0|≤|y1|，转入步骤9；步骤9，以频率标准的万秒稳定度σy(10k)作为频率调整增量，在系统异常后的每小时起始时刻调整频率标准输出信号的频率，并修正方程中的a1项，修正后的a1记为a1′，预测时差的拟合函数修正为y(t)＝a0+a1′t+a2t2，当y1>0时，fadj的增量为‑σy(10k)，a1′＝a1‑σy(10k)；当y1≤0时，fadj的增量为+σy(10k)，a1′＝a1+σy(10k)；重复本步骤，直至|y0|>|y1|时，转入步骤10；步骤10，若y0×y1>0，系统维持当前状态，若y0×y1≤0，则将频率控制量设置为fadj＝‑fd，直至系统恢复正常，转入步骤2。