防欺骗式干扰铷原子钟驯服方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及铷原子钟驯服技术领域，提供一种防欺骗式干扰铷原子钟驯服方法及系统。该防欺骗式干扰铷原子钟驯服方法，包括如下步骤：对第一铷原子钟和第二铷原子钟分别输出第一信号和第二信号进行分路处理；对分路信号进行频率合成；将分路信合成信号对应转化并输出1PPS信号；监测第一基准1PPS信号的准确性，判定外部输入1PPS信号被注入欺骗式干扰，计算1PPS信号与外部输入1PPS信号的时差；对时差进行驯服校准，获得控制数据。本发明专利技术实现对双铷原子钟驯服过程中数据的综合判定，能够有效识别出缓慢变化的欺骗式干扰，可有效避免铷原子钟的频率输出被欺骗式干扰影响，保证铷原子钟在驯服期间频率输出的准确性。在驯服期间频率输出的准确性。在驯服期间频率输出的准确性。

【技术实现步骤摘要】
防欺骗式干扰铷原子钟驯服方法及系统


[0001]本专利技术涉及铷原子钟驯服
，尤其涉及一种防欺骗式干扰铷原子钟驯服方法及系统。

技术介绍

[0002]目前，铷原子钟驯服方法，通常是基于外部参考时间源信号的输出特性，用来调整本地铷原子钟的频率输出准确度，以达到提高铷原子钟输出频率准确度的目的。
[0003]然而，当人为缓慢改变外部参考时间源的输出特性，对铷原子钟的驯服过程进行欺骗式干扰时，如果无法及时识别出干扰信号，铷原子钟的驯服过程会被外部信号欺骗，导致铷原子钟的频率信号输出也将被缓慢拉偏，其输出准确度变差。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种防欺骗式干扰铷原子钟驯服方法及系统，用以解决现有技术中在铷原子钟的驯服过程，无法及时识别出干扰信号的缺陷，实现对双铷原子钟驯服过程中数据的综合判定，能够有效识别出缓慢变化的欺骗式干扰，可有效避免铷原子钟的频率输出被欺骗式干扰影响，保证铷原子钟在驯服期间频率输出的准确性。
[0005]本专利技术提供一种防欺骗式干扰铷原子钟驯服方法，包括如下步骤：S10、控制第一铷原子钟和第二铷原子钟分别输出第一信号和第二信号，对第一信号进行分路处理，输出第一分路信号、第二分路信号和第三分路信号，对第二信号进行分路处理，输出第四分路信号、第五分路信号和第六分路信号；S20、分别对第一分路信号和第四分路信号进行频率合成，并输出第一合成信号和第二合成信号；S30、将第二分路信号、第五分路信号、第一合成信号和第二合成信号对应转化并输出第一1PPS信号、第二1PPS信号、第三1PPS信号和第四1PPS信号；S40、以第三分路信号和第六分路信号作为频率输入基准，分别计算第一1PPS信号、第二1PPS信号、第三1PPS信号和第四1PPS信号与外部输入1PPS信号的时差，对应获得第一时差、第二时差、第三时差和第四时差；S50、利用第一时差和第二时差监测第一基准1PPS信号的准确性，判定外部输入1PPS信号被注入欺骗式干扰，对第三时差和第四时差进行驯服校准，获得控制数据，并将控制数据输入S20步骤中，对第一分路信号和第四分路信号进行校准，开展对第一铷原子钟和第二铷原子钟的驯服作业。
[0006]根据本专利技术提供的一种防欺骗式干扰铷原子钟驯服方法，所述S50步骤中，还包括如下步骤：S51、在第一运行阶段内，确认外部输入1PPS信号无欺骗式干扰；S52、在第一运行阶段的运行时间内，利用第一时差和第二时差通过时差法获得第一铷原子钟的准确度和第二铷原子钟的准确度；利用第三时差和第四时差通过驯服算法获
得控制数据，并将控制数据输入至S20步骤中，对第一分路信号和第四分路信号进行校准，开展对第一铷原子钟和第二铷原子钟的驯服作业。
[0007]根据本专利技术提供的一种防欺骗式干扰铷原子钟驯服方法，所述S51步骤中，第一运行阶段的运行时间大于或等于2小时。
[0008]根据本专利技术提供的一种防欺骗式干扰铷原子钟驯服方法，所述S50步骤中，还包括如下步骤：S53、在第一运行阶段结束后，进入第二运行阶段，利用第三时差和第四时差通过驯服算法获得控制数据，并将控制数据输入至S20步骤中，对第一分路信号和第四分路信号进行校准，开展对第一铷原子钟和第二铷原子钟的驯服作业；S54、利用第一铷原子钟的准确度、第二运行阶段开始时刻的初始的第一时差、第二运行阶段累计运行时长，获得第一1PPS信号和外部输入1PPS信号的第一预计时差；S55、利用第二铷原子钟的准确度、第二运行阶段开始时刻的初始的第二时差、第二运行阶段累计运行时长，获得第二1PPS信号和外部输入1PPS信号的第二预计时差；S56、计算第一时差与第一预计时差的第一相对误差，计算第二时差与第二预计时差的第二相对误差；S57、通过最小二乘法对第一相对误差和第二相对误差进行曲线拟合，分别获得第一铷原子钟的第一误差曲线斜率和第二铷原子钟的第二误差曲线斜率。
[0009]根据本专利技术提供的一种防欺骗式干扰铷原子钟驯服方法，所述S50步骤中，还包括如下步骤：S58、将第一误差曲线斜率和第二误差曲线斜率分别与阈值判定，若第一误差曲线斜率和第二误差曲线斜率均大于阈值，则判定外部输入1PPS信号被注入欺骗式干扰；S59、获得判定外部输入1PPS信号被注入欺骗式干扰的注入时刻，计算注入时刻以后的控制数据的输出总量，完成回调校准并停止驯服作业。
[0010]根据本专利技术提供的一种防欺骗式干扰铷原子钟驯服方法，所述S50步骤中，还包括如下步骤：S591、当判断第一误差曲线斜率和第二误差曲线斜率均小于或等于阈值后，判定外部输入1PPS信号欺骗式干扰消失，再次启动驯服作业。
[0011]根据本专利技术提供的一种防欺骗式干扰铷原子钟驯服方法，所述S54步骤中，第一预计时差的计算式如下：其中，为第一预计时差；为第二运行阶段开始时刻的初始的第一时差；为第一铷原子钟的准确度；为第二运行阶段的累计运行时长。
[0012]根据本专利技术提供的一种防欺骗式干扰铷原子钟驯服方法，所述S55步骤中，第二预计时差的计算式如下：其中，为第二预计时差；为第二运行阶段开始时刻的初始的第二时差；为第二铷原子钟的准确度；为第二运行阶段的累计运行时长。
[0013]根据本专利技术提供的一种防欺骗式干扰铷原子钟驯服方法，所述S56步骤中，第一相
对误差的计算式如下：其中，为第一相对误差；为S40步骤中实际测量获得的第一时差；第二相对误差的计算式如下：其中，为第二相对误差；为S40步骤中实际测量获得的第二时差。
[0014]本专利技术还提供一种防欺骗式干扰铷原子钟驯服系统，用以执行如上所述的防欺骗式干扰铷原子钟驯服方法，包括第一铷原子钟、第二铷原子钟、分路单元、DDS单元、信号转化单元、时差测量处理单元和驯服单元；其中，所述第一铷原子钟和所述第二铷原子钟的输出端分别与所述分路单元的输入端连接，所述分路单元的第一输出端和第四输出端均与所述DDS单元的输入端连接，所述分路单元的第二输出端和第五输出端以及所述DDS单元的输出端均与所述信号转化单元的输入端连接，所述信号转化单元还用以接收外部输入1PPS信号；所述分路单元的第三输出端和第六输出端以及所述信号转化单元的输出端均与所述时差测量处理单元的输入端连接，所述时差测量处理单元的输出端与所述驯服单元的输入端连接；所述驯服单元的输出端与所述DDS单元的输入端连接。
[0015]本专利技术的有益效果如下：本专利技术提供的防欺骗式干扰铷原子钟驯服方法及系统，包括如下步骤：S10、控制第一铷原子钟和第二铷原子钟分别输出第一信号和第二信号，对第一信号进行分路处理，输出第一分路信号、第二分路信号和第三分路信号，对第二信号进行分路处理，输出第四分路信号、第五分路信号和第六分路信号；S20、分别对第一分路信号和第四分路信号进行频率合成，并输出第一合成信号和第二合成信号；S30、将第二分路信号、第五分路信号、第一合成信号和第二合成信号对应转化并输出第一1PPS信号、第二1PPS信号、第三1PPS信号和第四1PPS信号；S40、以第三分路信号和第六分路信号作为频率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防欺骗式干扰铷原子钟驯服方法，其特征在于，包括如下步骤：S10、控制第一铷原子钟和第二铷原子钟分别输出第一信号和第二信号，对第一信号进行分路处理，输出第一分路信号、第二分路信号和第三分路信号，对第二信号进行分路处理，输出第四分路信号、第五分路信号和第六分路信号；S20、分别对第一分路信号和第四分路信号进行频率合成，并输出第一合成信号和第二合成信号；S30、将第二分路信号、第五分路信号、第一合成信号和第二合成信号对应转化并输出第一1PPS信号、第二1PPS信号、第三1PPS信号和第四1PPS信号；S40、以第三分路信号和第六分路信号作为频率输入基准，分别计算第一1PPS信号、第二1PPS信号、第三1PPS信号和第四1PPS信号与外部输入1PPS信号的时差，对应获得第一时差、第二时差、第三时差和第四时差；S50、利用第一时差和第二时差监测第一基准1PPS信号的准确性，判定外部输入1PPS信号被注入欺骗式干扰，对第三时差和第四时差进行驯服校准，获得控制数据，并将控制数据输入S20步骤中，对第一分路信号和第四分路信号进行校准，开展对第一铷原子钟和第二铷原子钟的驯服作业。2.根据权利要求1所述的防欺骗式干扰铷原子钟驯服方法，其特征在于，所述S50步骤中，还包括如下步骤：S51、在第一运行阶段内，确认外部输入1PPS信号无欺骗式干扰；S52、在第一运行阶段的运行时间内，利用第一时差和第二时差通过时差法获得第一铷原子钟的准确度和第二铷原子钟的准确度；利用第三时差和第四时差通过驯服算法获得控制数据，并将控制数据输入至S20步骤中，对第一分路信号和第四分路信号进行校准，开展对第一铷原子钟和第二铷原子钟的驯服作业。3.根据权利要求2所述的防欺骗式干扰铷原子钟驯服方法，其特征在于，所述S51步骤中，第一运行阶段的运行时间大于或等于2小时。4.根据权利要求2所述的防欺骗式干扰铷原子钟驯服方法，其特征在于，所述S50步骤中，还包括如下步骤：S53、在第一运行阶段结束后，进入第二运行阶段，利用第三时差和第四时差通过驯服算法获得控制数据，并将控制数据输入至S20步骤中，对第一分路信号和第四分路信号进行校准，开展对第一铷原子钟和第二铷原子钟的驯服作业；S54、利用第一铷原子钟的准确度、第二运行阶段开始时刻的初始的第一时差、第二运行阶段累计运行时长，获得第一1PPS信号和外部输入1PPS信号的第一预计时差；S55、利用第二铷原子钟的准确度、第二运行阶段开始时刻的初始的第二时差、第二运行阶段累计运行时长，获得第二1PPS信号和外部输入1PPS信号的第二预计时差；S56、计算第一时差与第一预计时差的第一相对误差，计算第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宏硕，杨国文，林杰，王岭，许晨，刘敏，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七零七研究所，
类型：发明
国别省市：