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GPS同步时钟的高精度守时方案 被引量:49
1
作者 黄翔 江道灼 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2010年第18期74-77,共4页
基于全球定位系统(GPS)的高精度同步时钟信号在电网广域测量系统(WAMS)等很多领域具有广泛用途,但在实际应用中存在因卫星失锁等原因导致同步时钟信号失步的问题。文中提出了一种预设时间差补偿值实现高精度守时的方案。研制了基于GPS... 基于全球定位系统(GPS)的高精度同步时钟信号在电网广域测量系统(WAMS)等很多领域具有广泛用途,但在实际应用中存在因卫星失锁等原因导致同步时钟信号失步的问题。文中提出了一种预设时间差补偿值实现高精度守时的方案。研制了基于GPS接收器和复杂可编程逻辑器件(CPLD)的高精度守时GPS授时系统样机,并在实验室与上升沿同步及时间差反馈调整2种守时方案进行了对比验证。实测结果表明,采用文中提出的方案,GPS授时系统样机输出的秒脉冲(PPS)信号在正常情况下的精度可达±300ns,并能保证在卫星失锁24h内的误差不超过20μs,守时精度明显优于另外2种方案。 展开更多
关键词 全球定位系统(GPS) 复杂可编程逻辑器件 时间差补偿 高精度 失锁 守时 授时系统
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基于合并单元装置的高精度时间同步技术方案 被引量:30
2
作者 姜雷 郑玉平 +2 位作者 艾淑云 周华良 谢黎 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2014年第14期90-94,共5页
智能变电站的发展对合并单元的时间同步性能提出了更高的要求,研究如何实现高精度的对时和守时功能是智能变电站发展的现实需要。文中从授时源误差、晶振特性、守时算法、逻辑处理等主要因素出发,针对合并单元装置的对时及守时技术需求... 智能变电站的发展对合并单元的时间同步性能提出了更高的要求,研究如何实现高精度的对时和守时功能是智能变电站发展的现实需要。文中从授时源误差、晶振特性、守时算法、逻辑处理等主要因素出发,针对合并单元装置的对时及守时技术需求,探讨了高精度时间同步的设计与实现方法。在此基础上,提出一种具有工程意义的合并单元时间同步技术的实现方案。该方案以现场可编程门阵列(FPGA)为控制核心,在FPGA内部使用不同功能模块实现各个环节的逻辑设计,并通过CPU与FPGA的相互配合实现精确的时间同步及良好的守时性能。合并单元时间同步性的试验结果及其在智能变电站的实际应用表明,该技术满足了智能变电站内合并单元装置时间同步功能的要求。 展开更多
关键词 智能变电站 合并单元 时间同步 守时 恒温晶振 现场可编程门阵列(FPGA)
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守时工作进展 被引量:15
3
作者 王正明 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2004年第2期104-114,共11页
随着近5年时间传递技术(多通道GPS/GLONASS CV、TWSTFT、GPS P3 CV)和原子时算法的发展,国际原子时TAI和各国的守时工作有了较大的进展,中国科学院国家授时中心(NTSC)和国内其他时间实验室的工作也不例外。介绍国际权度局(BIPM)时间部有... 随着近5年时间传递技术(多通道GPS/GLONASS CV、TWSTFT、GPS P3 CV)和原子时算法的发展,国际原子时TAI和各国的守时工作有了较大的进展,中国科学院国家授时中心(NTSC)和国内其他时间实验室的工作也不例外。介绍国际权度局(BIPM)时间部有关2000~2003年TAI的研究进展,以及NTSC和国际、国内某些时间实验室守时工作简况。另外,自2000年以来国际上对UTC之未来的争论很激烈,因此就2003年5月28~30日在意大利都灵市举行的“UTC的未来”研讨会的情况也作一些介绍,以便国内天体测量相关学术领域的同行们对这些发展有一个基本的了解。 展开更多
关键词 天体测量学 守时 综述 国际原子时 协调世界时
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氢钟和铯钟联合守时初探 被引量:14
4
作者 王正明 袁海波 《天文学报》 CSCD 北大核心 2007年第1期71-83,共13页
氢钟和铯钟作为两种不同类型的频标,从统计角度上来说,它们在短期和长期频率稳定度方面的表现为时间频率领域中的学者们共识.随着技术的改进氢钟近年来在长稳方面有所提高.根据中国科学院国家授时中心(NTSC)新进口的2台美国氢钟(Sigma... 氢钟和铯钟作为两种不同类型的频标,从统计角度上来说,它们在短期和长期频率稳定度方面的表现为时间频率领域中的学者们共识.随着技术的改进氢钟近年来在长稳方面有所提高.根据中国科学院国家授时中心(NTSC)新进口的2台美国氢钟(Sigma T)近一年来实验数据的分析,定量说明氢钟不同采样间隔的频率稳定度,并与铯钟的性能做比较.同时根据这两种类型频标的性能取长补短,探讨一组铯钟和两台氢钟联合守时的方案和地方原子时计算方法. 展开更多
关键词 原子钟 时间尺度 守时 噪声
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空间守时系统概念研究 被引量:6
5
作者 刘民 王乾娟 李军 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期1-6,共6页
针对太阳系广域时空尚没有统一时间的规则的问题,提出了一种新的统一时间的方法。空间守时系统坚守人类对时间的两个约定,即时间单位和时间起始点的约定,在基于广义相对论的空间计量理论的基础上,用铯原子钟测量原时,用脉冲星测量坐标时... 针对太阳系广域时空尚没有统一时间的规则的问题,提出了一种新的统一时间的方法。空间守时系统坚守人类对时间的两个约定,即时间单位和时间起始点的约定,在基于广义相对论的空间计量理论的基础上,用铯原子钟测量原时,用脉冲星测量坐标时,用太阳系质心坐标系原点上的坐标时来统一时间。阐明了"标准时间不是唯一的"相对时间观,在不同局域坐标系之间,相互观测对方的时间都不可能是均匀流逝的,相互认为对方的时间坐标轴是弯曲的,而绝对时间观则必须维持"标准时间的唯一性",用授时技术来统一所有用时设备。空间守时系统的概念颠覆了传统的绝对时间观点。空间守时系统具有特别设计的反馈机制,使时间系统更加稳定。 展开更多
关键词 空间守时系统 空间计量 守时 授时 相对论 脉冲星 太阳质心坐标系 原时 坐标时 反馈机制
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基于FPGA的GPS同步授时与守时方案设计与实现 被引量:8
6
作者 翟学明 杨磊 杨亮 《测控技术》 CSCD 2016年第5期153-156,共4页
针对电力系统异地实时同步测量中时间同步的问题,设计并实现了一种基于FPGA的电力系统GPS同步授时与守时方案。运用了平均值减小误差的思想,给出了方案的总体硬件设计以及芯片选型,重点介绍了FPGA内部功能模块设计,主要包括初值计算模... 针对电力系统异地实时同步测量中时间同步的问题,设计并实现了一种基于FPGA的电力系统GPS同步授时与守时方案。运用了平均值减小误差的思想,给出了方案的总体硬件设计以及芯片选型,重点介绍了FPGA内部功能模块设计,主要包括初值计算模块、平均值计算模块、平均值记录模块和PPS(秒脉冲)生成模块等,使用VHDL对各模块进行软件设计并提供了设计思路。通过硬件实验验证,无论卫星是否失锁,都能保证GPS长时间的高精度授时。 展开更多
关键词 电力系统 GPS FPGA 时间同步 授时 守时 VHDL
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激光抽运小型铯原子钟研制进展 被引量:7
7
作者 赵杏文 韦强 +2 位作者 李东旭 李宇奥 杨林 《时间频率学报》 CSCD 2022年第1期1-8,共8页
成都天奥电子股份有限公司TA1000激光抽运小型铯原子钟于2015年推出,至今陆续完成了多个批次的生产,成功应用于军用标准时间系统、北斗卫星导航系统、长波导航系统等国防工程,以及电力、通信和计量等领域。2019年,被国际权度局(BIPM)推... 成都天奥电子股份有限公司TA1000激光抽运小型铯原子钟于2015年推出,至今陆续完成了多个批次的生产,成功应用于军用标准时间系统、北斗卫星导航系统、长波导航系统等国防工程,以及电力、通信和计量等领域。2019年,被国际权度局(BIPM)推荐用于各国标准时间产生和国际原子时比对。2020年参与守时工作,2021年7月开始取得权重,为国际原子时获得贡献力量。为满足未来发展需要,持续开展高性能、高可靠、高动态等系列化铯原子钟研发,取得了一定的进展。 展开更多
关键词 铯原子钟 激光抽运小型铯原子钟 守时
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一种高精度时频综合及守时方法
8
作者 戴群雄 尹继凯 《全球定位系统》 CSCD 2024年第1期75-81,共7页
在现代信息化平台建设中,时频系统为平台提供统一的时频基准,其守时性能是平台各组成部分能否高效联动、稳定工作的关键因素.通过对频率基准源优选、多钟联合时频综合处理技术的分析和研究,提出了一种高精度时频综合及守时方法,设计了... 在现代信息化平台建设中,时频系统为平台提供统一的时频基准,其守时性能是平台各组成部分能否高效联动、稳定工作的关键因素.通过对频率基准源优选、多钟联合时频综合处理技术的分析和研究,提出了一种高精度时频综合及守时方法,设计了一种高精度时频综合及守时系统.通过优选铷原子钟作为频率基准源、基于多个铷原子钟的原子时综合和驾驭、同类源实时互比选择出最优主钟和备钟,提升系统守时性能并开展了与传统方法的比对试验,验证了该方法的可行性和有效性. 展开更多
关键词 频率基准源 多钟联合 时频综合 守时 实时互比 最优主钟
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一种天地一体时间基准建立模式的思考
9
作者 付桂涛 尉保国 《时间频率学报》 CSCD 2024年第2期116-126,共11页
随着低轨卫星导航系统、卫星物联网、远程时间比对等技术的发展,分布广泛的原子钟资源为构建天地一体时间基准提供了基础条件。根据原子钟位置不同,可将时间基准建立模式分为地面时间基准和天地一体时间基准。介绍各种模式的框架结构、... 随着低轨卫星导航系统、卫星物联网、远程时间比对等技术的发展,分布广泛的原子钟资源为构建天地一体时间基准提供了基础条件。根据原子钟位置不同,可将时间基准建立模式分为地面时间基准和天地一体时间基准。介绍各种模式的框架结构、设备构成、运行机制,分析了各种模式的异同。从数据融合、数据预处理、守时算法、实时信号控制等4个方面梳理了关键技术,为时间基准建立提供研究切入点。 展开更多
关键词 时间基准 守时 时间比对 天地一体
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一种分布式时钟同步系统设计 被引量:5
10
作者 赵永发 周磊 《无线电工程》 2016年第10期8-11,共4页
分布式时钟同步系统是分布式系统协同工作的基础,在时间同步技术基础上,设计了一种分布式时钟同步系统。该系统以IRIG-B(InterRange Instrumentation Group)时间基准信号为时间同步源,不仅可以为机器提供高精度时钟信号,在一段时间内保... 分布式时钟同步系统是分布式系统协同工作的基础,在时间同步技术基础上,设计了一种分布式时钟同步系统。该系统以IRIG-B(InterRange Instrumentation Group)时间基准信号为时间同步源,不仅可以为机器提供高精度时钟信号,在一段时间内保持高精度,而且可以以较小的体积嵌入到产品中,提高便捷性。实验结果表明,该系统可以为机器在不同温度条件下提供高精度时钟信号,而且具有较高的时钟稳定度。 展开更多
关键词 分布式时间同步 时间守时 时钟稳定度 恒温晶体
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时间频率量的特征及其对时频系统建设的影响 被引量:4
11
作者 王义遒 《时间频率学报》 CSCD 2003年第2期81-86,共6页
分析了物理量测量中时间频率量的特点 ,主要有 :时间的流逝性 ;其基准是自然基准 ;时间和频率既密切相关又有区别 ;时间频率具有最高的测量精细度 (分辨率 )与准确度 ;其计量标准可通过电磁波发播 ;其测量精确度与测量时间有关。另外 ,... 分析了物理量测量中时间频率量的特点 ,主要有 :时间的流逝性 ;其基准是自然基准 ;时间和频率既密切相关又有区别 ;时间频率具有最高的测量精细度 (分辨率 )与准确度 ;其计量标准可通过电磁波发播 ;其测量精确度与测量时间有关。另外 ,从基准、守时、授时、时间频率设备的研制、生产和队伍建设等方面阐发了这些特点对时间频率系统建设的影响。 展开更多
关键词 时间频率系统 基准 守时 授时
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NTSC的双混频时差测量系统试运转结果分析 被引量:4
12
作者 王正明 董绍武 +1 位作者 刘春侠 漆溢 《时间频率学报》 CSCD 2006年第2期134-141,共8页
中国科学院国家授时中心(NTSC)新进口的由德国Timetech公司制造的双混频时差测量系统(dual mixer time difference system,DMTD)已经通过了试运行。介绍了DMTD的工作原理和设备结构。NTSC时频基准实验室的主钟(MC)信号作为DMTD的频率参... 中国科学院国家授时中心(NTSC)新进口的由德国Timetech公司制造的双混频时差测量系统(dual mixer time difference system,DMTD)已经通过了试运行。介绍了DMTD的工作原理和设备结构。NTSC时频基准实验室的主钟(MC)信号作为DMTD的频率参考信号,5个氢钟和18个铯钟的频率信号作为被测信号与MC信号进行相位比对。用频率分配放大器输出的多路MC信号也作为被测信号用以监测DMTD本身的精度和稳定度。给出了DMTD和时间间隔计数器TIC实际测量结果的比较及误差分析。测量结果表明DMTD特别适用于频率短期稳定度非常高的氢原子钟这样的频标之间的频率和时间比对。该设备将用于NTSC的守时工作,不久的将来也将用于铯喷泉与氢钟的频率比对。 展开更多
关键词 守时系统 时差测量 设备 试运转
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基于北斗的高精度时空服务设备的研制 被引量:4
13
作者 刘萍 李海洋 +1 位作者 朱晓红 崔乐 《计算机测量与控制》 2016年第10期158-161,共4页
为提供基于北斗的高精度授时/定位服务,设计了一种小型化、多通路的时空服务设备;该设备采用高性能多核DSP和FPGA作为主处理器,实时采集和处理北斗卫星数据,从而为终端提供精准的北斗时间/位置,以及北斗短报文通信功能;同时,利用设备内... 为提供基于北斗的高精度授时/定位服务,设计了一种小型化、多通路的时空服务设备;该设备采用高性能多核DSP和FPGA作为主处理器,实时采集和处理北斗卫星数据,从而为终端提供精准的北斗时间/位置,以及北斗短报文通信功能;同时,利用设备内部高性能恒温晶振产生与北斗时间高度同步的时间基准,为卫星失锁时提供可靠的守时数据;此外,为满足不同设备使用需求,主处理器进行了多种类型接口的扩展;经多台设备试验证明,该设备提供的授时、守时以及位置等各项信息精度指标均满足设计要求。 展开更多
关键词 授时 守时 北斗 报文
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氢原子钟的频率驾驭算法研究 被引量:4
14
作者 尹东山 赵书红 高玉平 《天文学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期477-486,共10页
以氢钟作为主钟系统的频率源,可产生短期稳定度更好的本地时间UTC(k),氢钟通常具有频率漂移效应,这使得氢原子钟的长期稳定度随着时间的推移不断降低,进而影响UTC(k)的稳定度与准确度.为解决这一问题,比较分析了氢钟和铯钟的性能,改进... 以氢钟作为主钟系统的频率源,可产生短期稳定度更好的本地时间UTC(k),氢钟通常具有频率漂移效应,这使得氢原子钟的长期稳定度随着时间的推移不断降低,进而影响UTC(k)的稳定度与准确度.为解决这一问题,比较分析了氢钟和铯钟的性能,改进了氢钟参与时间尺度计算的算法,并提出了基于主钟为氢钟的频率驾驭算法.通过搭建试验系统,编制相关的软件,对该算法进行了检验.测试结果表明当氢钟参与原子时计算时,可有效改善参考时间尺度的短期稳定度,同时主钟频率源为氢钟比主钟频率源为铯钟产生的本地时间UTC(k)具有更好的短期频率稳定度. 展开更多
关键词 天体测量学 时间 氢原子钟 时间保持 方法:数据分析
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基于FPGA的导航卫星失联下高精度守时方法研究 被引量:4
15
作者 王军 王磊 何昕 《电子器件》 CAS 北大核心 2016年第1期140-143,共4页
针对授时系统导航卫星失联问题,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的高精度守时方法。以统计学和概率论为基础,统计10 min内标准秒脉冲信号每个周期下授时系统恒温晶振所产生脉冲数值的均值和动态方差。当授时系统导航卫星失联,系统... 针对授时系统导航卫星失联问题,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的高精度守时方法。以统计学和概率论为基础,统计10 min内标准秒脉冲信号每个周期下授时系统恒温晶振所产生脉冲数值的均值和动态方差。当授时系统导航卫星失联,系统根据均值和方差动态设置系统晶振脉冲计数阈值从而模拟产生高精度秒脉冲信号,消除晶振累积误差。实验结果表明,1 h内授时系统守时误差小于250 ns,可满足授时系统在电力、靶场等系统中的守时要求。 展开更多
关键词 导航卫星失联 守时 FPGA 高精度
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基于晶振的高性能时间保持方法研究 被引量:4
16
作者 樊多盛 刘娅 +1 位作者 李孝辉 陈瑞琼 《时间频率学报》 CSCD 2021年第1期26-32,共7页
以晶振作为时钟时间源,经外部参考时间源驯服后,在参考时间源中断的情况下,通过对晶振的老化和温度补偿,实现晶振的高性能时间保持。本文采用一颗秒稳优于5×10-11的晶振作为试验对象,经过驯服后,在参考时间中断的情况下,根据历史... 以晶振作为时钟时间源,经外部参考时间源驯服后,在参考时间源中断的情况下,通过对晶振的老化和温度补偿,实现晶振的高性能时间保持。本文采用一颗秒稳优于5×10-11的晶振作为试验对象,经过驯服后,在参考时间中断的情况下,根据历史时间偏差数据和环境温度变化量对该款晶振进行老化和温度补偿,将晶振自主保持24 h约20.05μs提高至补偿后的0.4μs。实验结果对比表明晶振经驯服后在保持状态下,利用本文提出的晶振老化和温度补偿技术,基于晶振的时间保持能力得到了明显的提升,具有一定的应用价值。 展开更多
关键词 时间保持 老化 温度补偿 压控晶振
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网络技术在时间服务工作中的应用 被引量:1
17
作者 董绍武 漆溢 《陕西天文台台刊》 CSCD 2001年第2期92-97,共6页
主要介绍网络技术在授时中心守时实验室的守时及授时服务系统中的应用情况。守时系统是一种需要连续、可靠运转的复杂系统 ,包括守时钟组、比对测量系统、原子时归算等多个环节。原子时专用局域网是守时系统的一个重要的组成部分 ,它有... 主要介绍网络技术在授时中心守时实验室的守时及授时服务系统中的应用情况。守时系统是一种需要连续、可靠运转的复杂系统 ,包括守时钟组、比对测量系统、原子时归算等多个环节。原子时专用局域网是守时系统的一个重要的组成部分 ,它有效地提高了守时、原子时及相关数据资料的传递和交换速率。时间服务的网络化、自动化不仅有效提高了工作效率 ,减少了人工过多干预造成的误差 ,更重要的是可以提高守时系统的可靠性和合理性。文章详细介绍原子时局域网络(ATLAN)系统和计算机网络授时系统的设计情况。 展开更多
关键词 守时 时间服务 网络
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一种优化的频率驾驭算法研究 被引量:3
18
作者 赵书红 董绍武 +1 位作者 白杉杉 高喆 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期1457-1464,共8页
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... 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)。 展开更多
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
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NTSC时频基准实验室守时系统自动监测软件 被引量:3
19
作者 王正明 《时间频率学报》 CSCD 2009年第1期29-35,共7页
为了能实时了解中国科学院国家授时中心(NTSC)时频基准实验室守时系统的运转情况,编制了本软件。本软件的功能是对系统中原子钟最近一个月的比对数据进行实时计算后,得到一个纸面的加权平均时间尺度"TA",用它作为监测UTC(NTSC... 为了能实时了解中国科学院国家授时中心(NTSC)时频基准实验室守时系统的运转情况,编制了本软件。本软件的功能是对系统中原子钟最近一个月的比对数据进行实时计算后,得到一个纸面的加权平均时间尺度"TA",用它作为监测UTC(NTSC)、UTC(JATC)和原子钟运转情况的参考,给出TA-UTC(NTSC)、TA-UTC(JATC)、以及每个钟相对于TA的速率曲线。通过选用窗体上设置的各个按钮,能很方便地监测原子钟和测量设备的运行情况。位于陕西蒲城的BPL监控室可以通过远程局域网得到NTSC守时实验室的数据,实时运行本软件,并用TA作为参考,即可监测BPL监控室原子钟运行情况,并且对BPL发播工作钟时间T(PU)进行监测和频率驾驭,以实现T(PU)同步到UTC(NTSC)。 展开更多
关键词 守时 时间比对 数据处理 自动检测 软件
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基于原子频标的守时与远程时间比对虚拟实验设计与应用 被引量:3
20
作者 田社平 韩韬 +2 位作者 蔡萍 陈欣 茅旭初 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2021年第8期109-113,共5页
守时系统由时频标准、时频信号产生、时差测量、稳定度检测和远程时间频率比对等分系统组成。实验数据均来自国家级守时中心的实测数据,数据处理算法采用国际计量局推荐的自由原子时算法ALGOS。远程时间比对系统采用卫星共视法对本地虚... 守时系统由时频标准、时频信号产生、时差测量、稳定度检测和远程时间频率比对等分系统组成。实验数据均来自国家级守时中心的实测数据,数据处理算法采用国际计量局推荐的自由原子时算法ALGOS。远程时间比对系统采用卫星共视法对本地虚拟原子钟、远程国家级守时中心原子钟时间测量结果进行比对,以确定本地虚拟原子钟的时间计量准确度。整个虚拟实验在Unity实时3D平台上采用微软C#语言开发而成。经过在“检测技术”课程中实际应用,效果良好,达到了让学生理解SI基本单位的量子计量原理,锻炼学生实验动手操作能力,提高复杂测量数据的处理和分析能力的目的。 展开更多
关键词 虚拟实验 原子频标 守时 远程时间比对
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