校准控制方法、装置及时间信号产生系统制造方法及图纸

本申请公开一种校准控制方法、装置及时间信号产生系统。涉及计算机信息处理领域，该方法包括：获取历史数据，所述历史数据包括多个历史实际值以及所述多个历史实际值中的每一个历史实际值相对于历史标准值的历史偏差值；将所述历史数据分成多个非重合子集数据；通过随机追踪算法计算所述多个非重合子集数据中的每一个非重合子集数据所对应的预测数据，生成多个预测数据；以及通过所述多个预测数据产生校准后的未来实际值。本申请公开的校准控制方法、装置及时间信号产生系统，能够提高时间信号产生系统可靠性及预测控制鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】
校准控制方法、装置及时间信号产生系统
本申请涉及计算机信息处理领域，具体而言，涉及一种校准控制方法、装置及时间信号产生系统。
技术介绍
在很多系统中，需要引入校准控制方案使得系统的性能得以改善。以时间信号产生系统为例：1967年国际计量大会重新定义了秒长为位于海平面上的铯原子钟内铯原子基态的两个超精细能级在零磁场中跃迁辐射震荡9192631770个周期所持续的时间，至此人类进入了原子时时代。现今，精准时间计量已经成为国民经济的基础，其在电力、通信、导航以及自动控制等诸多领域扮演着重要角色，在国防建设中更是不可或缺。国际计量局负责产生以及维护世界标准时间(又称UTC，协调世界时)，世界标准时间由分布在全球70多个实验室近500台原子钟经过加权平均产生。各区域性、地方性(下称本地)的时间频率计量单位与国际计量局定期交换数据，从而实现世界范围内时间频率的统一。在原子时标产生系统、全球导航卫星系统(globalnavigationsatellitesystem，GNSS)以及其它精密时间频率信号产生系统中，原子钟预测至关重要，它在很大程度上决定了两者的性能指标。然而，在实际应用中原子钟随机产生的异常行为，严重制约着系统服务能力提升，甚至可能引起系统异常、造成系统瘫痪。因此、准确实时监测原子钟的异常行为、降低它对系统性能的影响在时间频率产生与系统控制领域仍有诸多挑战。现有技术中，例如，中国专利技术专利申请《时间信号产生系统、校准控制装置及校准控制方法》(申请号：201610576571.9)，公开了一种根据历史数据计算实际值与偏差值之间的映射函数并根据所述映射函数计算与预测的一未来实际值相对应的未来偏差值，进而根据未来偏差值对当前实际值进行校准以产生校准后的未来实际值的方法。然而现有技术中对于上述本地时间信号产生系统或类似系统的校准控制技术尚存在有待改进之处。因此，需要一种新的校准控制方法、装置及时间信号产生系统。在所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供一种校准控制方法、装置，能够提高时间信号产生系统可靠性及预测控制鲁棒性。本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。根据本申请的一方面，提出一种校准控制方法，该方法包括：获取历史数据，所述历史数据包括多个历史实际值以及所述多个历史实际值中的每一个历史实际值相对于历史标准值的历史偏差值；将所述历史数据分成多个非重合子集数据；通过随机追踪算法计算所述多个非重合子集数据中的每一个非重合子集数据所对应的预测数据，生成多个预测数据；以及通过所述多个预测数据产生校准后的未来实际值。在本公开的一种示例性实施例中，所述实际值为一频率源输出的时间频率，所述标准值为标准时间频率。在本公开的一种示例性实施例中，所述实际值包括随时间变化的物理量、随频率变化的物理量、随空间方位变化的物理量中的一个或多个。在本公开的一种示例性实施例中，将所述历史数据分成多个非重合子集数据，包括：通过无放回的随机抽样，将所述历史数据分成多个非重合子集数据。在本公开的一种示例性实施例中，所述通过随机追踪算法计算所述多个非重合子集数据中的每一个非重合子集数据所对应的预测数据，生成多个预测数据，包括：其中，为预测器j输出的tp时刻的预测值，分别表示非重合子集数据j的时钟读数的相位、频率和频率漂移的估计值。在本公开的一种示例性实施例中，所述通过所述多个预测数据产生校准后的未来实际值，包括：其中，为校准后的未来实际值，wj为预测器j对应的权重。根据本申请的一方面，提出一种校准控制装置，该装置包括：数据获取模块，用于获取历史数据，所述历史数据包括多个历史实际值以及所述多个历史实际值中的每一个历史实际值相对于历史标准值的历史偏差值；数据拆分模块，用于将所述历史数据分成多个非重合子集数据；数据预测模块，用于通过随机追踪算法计算所述多个非重合子集数据中的每一个非重合子集数据所对应的预测数据，生成多个预测数据；以及校正控制模块，用于通过所述多个预测数据产生校准后的未来实际值。在本公开的一种示例性实施例中，所述数据拆分模块，包括：随机抽样子单元，用于通过无放回的随机抽样，将所述历史数据分成多个非重合子集数据。在本公开的一种示例性实施例中，所述数据预测模块，包括多个预测子单元，多个预测子单元中的每一个分别用于计算所述每一个非重合子集数据所对应的预测数据。根据本申请的一方面，提出一种时间信号产生系统，该系统包括：如上文中提到的校准控制装置。根据本申请的校准控制方法、装置，能够提高时间信号产生系统可靠性及预测控制鲁棒性。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。附图说明通过参照附图详细描述其示例实施例，本申请的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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是根据一示例性实施例示出的一种校准控制方法的流程图。图2是根据一示例性实施例示出的一种校准控制方法中49个历史数据点随机分成7组的示意图。图3是另根据一示例性实施例示出的一种校准控制方法中7个预测器的权重的示意图。图4是另根据一示例性实施例示出的一种校准控制方法的实验验证结果中预测误差分布的示意图。图5是另根据一示例性实施例示出的一种校准控制方法的实验验证结果中预测的标准不确定度的示意图。图6是另根据一示例性实施例示出的一种校准控制方法的实验验证结果中RPS的预测时间和不确定度的示意图。图7是根据一示例性实施例示出的一种校准控制装置的框图。图8是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本申请将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种组件，但这些组件不应受这些术语限制。这些术语乃用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种校准控制方法，其特征在于，包括：获取历史数据，所述历史数据包括多个历史实际值以及所述多个历史实际值中的每一个历史实际值相对于历史标准值的历史偏差值；将所述历史数据分成多个非重合子集数据；通过随机追踪算法计算所述多个非重合子集数据中的每一个非重合子集数据所对应的预测数据，生成多个预测数据；以及通过所述多个预测数据产生校准后的未来实际值。

【技术特征摘要】
1.一种校准控制方法，其特征在于，包括：获取历史数据，所述历史数据包括多个历史实际值以及所述多个历史实际值中的每一个历史实际值相对于历史标准值的历史偏差值；将所述历史数据分成多个非重合子集数据；通过随机追踪算法计算所述多个非重合子集数据中的每一个非重合子集数据所对应的预测数据，生成多个预测数据；以及通过所述多个预测数据产生校准后的未来实际值。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实际值为一频率源输出的时间频率，所述标准值为标准时间频率。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实际值包括随时间变化的物理量、随频率变化的物理量、随空间方位变化的物理量中的一个或多个。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述历史数据分成多个非重合子集数据，包括：通过无放回的随机抽样，将所述历史数据分成多个非重合子集数据。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过随机追踪算法计算所述多个非重合子集数据中的每一个非重合子集数据所对应的预测数据，生成多个预测数据，包括：其中，为预测器j输出的tp时刻的预测值，分别表示非重合子集数据j的时钟读数的相位、频率和频率...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉琢，张爱敏，高源，徐清华，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11