一种优化的频率驾驭算法研究

• 作者: 赵书红 董绍武 白杉杉 高喆
• 来源期刊: 电子与信息学报
• 关键词: 高精度时间 时间尺度 时间保持 频率驾驭 Kalman算法 最优二次型高斯控制算法
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 页码范围: 1457-1464
• 页数: 8页
• 分类号: TN96; TH714
• 语种: 中文
• DOI: 10.11999/JEIT190980

摘要

为满足各应用领域对高精度时间性能不断提升的需求，该文设计实现了一种迭代的优化频率驾驭算法，主要分为纸面时间计算和实际物理信号实现两个部分。其中纸面时间计算采用ALGOS算法，利用实时原子钟数据和Circular T公报数据计算获得准确可靠的时间尺度，保障了驾驭参考的准确性和实时性。实时物理信号实现采用最优二次型高斯控制算法与Kalman算法综合，通过实时调整参数，计算出最优的频率驾驭量，将该驾驭量输送至频率调整设备，最终实现高精度时间信号的输出，整个驾驭系统是闭环的。该文基于我国时间基准保持系统和原子钟组，搭建试验平台，采用该算法对一台氢钟进行为期140天的频率驾驭，最终对输出的物理信号进行性能评估。试验结果表明，该算法有效提高了驾驭后物理信号的准确度和稳定度，驾驭后信号与国际标准时间协调世界时(UTC)相比，相位偏差保持在±3 ns以内，且30天稳定度优于5×10–16。