卫星锁定铷原子钟的时间同步方法及定位站技术

本发明专利技术提供一种卫星锁定铷原子钟的时间同步方法及定位站，其中方法包括：检测是否接收到卫星发送的正常基准时间信号；如果是，则将所述正常基准时间信号与铷原子钟产生的本地时钟信号进行比较处理，根据比较结果修正所述本地时钟信号，使得所述本地时钟信号与所述正常基准时间信号同步；当接收到非正常基准时间信号时，通过铷原子钟输出调节后的本地时钟信号；该方法能够有效提高定位站时钟的长期稳定性和准确性，将定位站的时统精度提高到与卫星铯原子钟上相同的水平，并实现了时统设备的小型化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无源定位
，尤其涉及一种卫星锁定铷原子钟的时间同步方法及定位站。
技术介绍
目前定位站一般采用北斗卫星或者本地的铷原子钟提供时钟信号，北斗卫星提供的时钟信号稳定性差，而本地铷原子钟输出的时钟信号无法保持长时间的准确性。
技术实现思路
在下文中给出关于本专利技术的简要概述，以便提供关于本专利技术的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本专利技术的穷举性概述。它并不是意图确定本专利技术的关键或重要部分，也不是意图限定本专利技术的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。为解决上述问题，本专利技术提出一种卫星锁定铷原子钟的时间同步方法及定位站。一方面，本专利技术提供一种卫星锁定铷原子钟的时间同步方法，包括：检测是否接收到卫星发送的正常基准时间信号；如果是，则将所述正常基准时间信号与铷原子钟产生的本地时钟信号进行比较处理，根据比较结果调节所述本地时钟信号，使得所述本地时钟信号与所述正常基准时间信号同步；当接收到非正常基准时间信号时，通过铷原子钟输出调节后的本地时钟信号。另一方面，本专利技术还提供一种定位站，包括：卫星接收机，用于接收卫星发送的正常基准时间信号或者非正常基准
时间信号；铷原子钟，用于产生的本地时钟信号；比较模块，用于将所述正常基准时间信号与铷原子钟产生的本地时钟信号进行比较处理；同步模块，用于根据比较结果调节所述本地时钟信号，使得所述本地时钟信号与所述正常基准时间信号同步；信号处理器，用于对所述卫星接收机、铷原子钟、比较模块以及同步模块进行控制。本专利技术提供的卫星锁定铷原子钟的时间同步方法及定位站，在能接收到正常基准时间信号时对本地铷原子钟进行校准，在接收到非正常基准时间信号时通过铷原子钟输出调节后的本地时钟信号，有效提高定位站时钟的长期稳定性和准确性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的卫星锁定铷原子钟的时间同步方法一种实施例的流程图。图2为本专利技术提供的定位站一种实施例的结构示意图。具体实施方式下面参照附图来说明本专利技术的实施例。在本专利技术的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或者更多个其他附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚目的，附图和说明中省略了与本专利技术无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。实施例一参考图1，本实施例提供一种卫星锁定铷原子钟的时间同步方法，包括：步骤S101，检测是否接收到卫星发送的正常基准时间信号；步骤S102，如果是，则将所述正常基准时间信号与铷原子钟产生的本地时钟信号进行比较处理，根据比较结果修正所述本地时钟信号，使得所述本地时钟信号与所述正常基准时间信号同步；步骤S103，当接收到非正常基准时间信号时，通过铷原子钟输出调节后的本地时钟信号。本实施例提供的卫星锁定铷原子钟的时间同步方法，在能接收到正常基准时间信号时对本地铷原子钟进行校准，在接收到非正常基准时间信号时通过铷原子钟输出调节后的本地时钟信号，有效提高定位站时钟的长期稳定性和准确性，将定位站的时统精度提高到与卫星铯原子钟上相同的水平，并实现了时统设备的小型化。具体地，当北斗卫星系统未被干扰时，通过卫星接收机接收正常基准时间信号，并将该正常基准时间信号与本地铷原子钟产生的本地时钟信号通过射频电缆送入比较模块，首先进行同步脉冲匹配，匹配后的该正常基准时间信号与本地铷原子钟产生的本地时钟信号经阻抗匹配和信号隔离电路后进入高速比较器，进行相位比较、脉冲匹配，并进行扩展卡尔曼滤波，得到正常基准时间信号与所述本地时钟信号的相同秒脉冲的差分修正量。进一步地，通过频率驯服算法调节本地时钟信号，如果所述本地时钟信号的相位超前所述正常基准时间信号，则根据所述差分修正量控制所述本地时钟信号短暂停滞相应时长；如果所述本地时钟信号的相位滞后所述正常基准时间信号，则根据所述差分修正量控制所述本地时钟信号快速跳进相应时长。本地时钟信号与正常基准时间信号同步之后，输出修正后的本地时钟信号。当北斗卫星系统被干扰时，此时接收到的时间信号为非正常基准时间信号，则不进行校对，并通过铷原子钟提供本地时钟信号，保证系统的稳定运行，直到北斗系统恢复再进行校对。为保证时间的精确度，每隔预设时长(如30秒)对本地铷原子钟进行时钟信号的修正。本实施例提供的卫星锁定铷原子钟的时间同步方法，极大提高了时钟的稳定性和时钟精度，特别适用于无源定位系统中实现多定位站的时间同步。实施例二参考图2，本实施例提供一种定位站，包括：卫星接收机201，用于接收卫星发送的正常基准时间信号或者非正常基准时间信号；铷原子钟202，用于产生的本地时钟信号；比较模块203，用于将所述正常基准时间信号与铷原子钟产生的本地时钟信号进行比较处理；同步模块204，用于根据比较结果修正所述本地时钟信号，使得所述本地时钟信号与所述正常基准时间信号同步；信号处理器205，用于对所述卫星接收机、铷原子钟、比较模块以及同步模块进行控制。本实施例提供的定位站，在能接收到正常基准时间信号时对本地铷原子钟进行校准，在接收到非正常基准时间信号时通过铷原子钟输出调节后的本地时钟信号，有效提高定位站时钟的长期稳定性和准确性。当北斗卫星系统未被干扰时，信号处理器205控制卫星接收机201接收正常基准时间信号，并控制将该正常基准时间信号与本地铷原子钟202产生的本地时钟信号通过射频电缆送入比较模块203，比较模块203包括阻抗匹配模块、信号隔离电路以及高速比较器，正常基准时间信号和本地时钟信号首先进行同步脉冲匹配，匹配后的该正常基准时间信号与本地铷原子钟产生的本地时钟信号经阻抗匹配和信号隔离电路后进入高速比较器，进行相位比较、脉冲匹配，并进行扩展卡尔曼滤波，得到正常基准时间信号与所述本地时钟信号的相同秒脉冲的差分修正量。。进一步地，信号处理器205控制同步模块204通过频率驯服算法调节本地时钟信号，如果所述本地时钟信号的相位超前所述正常基准时间信号，则根据所述差分修正量控制所述本地时钟信号短暂停滞相应时长；如果所述本地时钟信号的相位滞后所述正常基准时间信号，则根据所述差分修正量控制所述本地时钟信号快速跳进相应时长。本地时钟信号与正常基准时间信号同步之后，通过信号输出模块206
输出修正后的本地时钟信号。当北斗卫星系统被干扰时，此时接收到的时间信号为非正常基准时间信号，则不进行校对，并通过信号处理器205控制铷原子钟提供本地时钟信号，保证系统的稳定运行，直到北斗系统恢复再进行修正。本实施例提供的定位站，极大提高了时钟的稳定性和时钟精度，特别适用于无源定位系统中实现多定位站的时间同步。虽然已经详细说明了本专利技术及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本专利技术的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本申请的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本专利技术的公开内容将容易理解，根据本专利技术可以使用执行与在此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卫星锁定铷原子钟的时间同步方法，其特征在于，包括：检测是否接收到卫星发送的正常基准时间信号；如果是，则将所述正常基准时间信号与铷原子钟产生的本地时钟信号进行比较处理，根据比较结果修正所述本地时钟信号，使得所述本地时钟信号与所述正常基准时间信号同步；当接收到非正常基准时间信号时，通过铷原子钟输出调节后的本地时钟信号。

【技术特征摘要】
1.一种卫星锁定铷原子钟的时间同步方法，其特征在于，包括：检测是否接收到卫星发送的正常基准时间信号；如果是，则将所述正常基准时间信号与铷原子钟产生的本地时钟信号进行比较处理，根据比较结果修正所述本地时钟信号，使得所述本地时钟信号与所述正常基准时间信号同步；当接收到非正常基准时间信号时，通过铷原子钟输出调节后的本地时钟信号。2.根据权利要求1所述的卫星锁定铷原子钟的时间同步方法，其特征在于，将所述正常基准时间信号与铷原子钟产生的本地时钟信号进行比较处理，包括：将所述正常基准时间信号与所述本地时钟信号进行相位比较、脉冲匹配，并进行扩展卡尔曼滤波，获得所述正常基准时间信号与所述本地时钟信号的相同秒脉冲的差分修正量。3.根据权利要求2所述的卫星锁定铷原子钟的时间同步方法，其特征在于，所述根据比较结果修正所述本地时钟信号，使得所述本地时钟信号与所述正常基准时间信号同步，包括：如果所述本地时钟信号的相位超前所述正常基准时间信号，则根据所述差分修正量控制所述本地时钟信号短暂停滞相应时长；如果所述本地时钟信号的相位滞后所述正常基准时间信号，则根据所述差分修正量控制所述本地时钟信号快速跳进相应时长。4.根据权利要求1所述的卫星锁定铷原子钟的时间同步方法，其特征在于，使得所述本地时钟信号与所述正常基准时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：马洪湖，白世礼，陈志波，凌万利，
申请(专利权)人：北京机电工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11