【技术实现步骤摘要】
本申请涉及卫星导航系统地面运控站时间频率系统的故障诊断，特别是涉及一种时频系统故障诊断方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
1、高精度、高可靠的时间频率系统(以下简称时频系统)是全球卫星导航系统(global navigation satellite system,gnss)为用户提供导航、定位与授时服务的信息基石。时频系统的健康程度直接决定了gnss的导航、定位与授时服务性能，时频系统出现故障，将对gnss的运行造成极大的损害。为了确保系统长期稳定不间断的服务，时频系统必须具备稳健性与可靠性，需要对时频系统输出的时频信号进行监测。目前，有对时间频率源输出信号进行相互比对，对比对结果的相位、频率偏差以及频率稳定度进行监测；或者搭建了主、备时间频率源一致性保持的系统，对原子钟钟差进行预测并计算频率偏差，保证主、备时间频率源切换时时间频率信号的准确性和稳定性；或者设计搭建了一套时频系统实时监测系统，但是现有监测系统仅仅监测显著的时频信号相位跳变和频率跳变，对于微小故障存在诊断困难、故障诊断性能差的缺陷。因此，亟需提升时频系统故障诊断性能。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提升时频系统故障诊断性能的时频系统故障诊断方法、装置、设备及存储介质。
2、一种时频系统故障诊断方法，所述方法包括：
3、对时频系统的各条时频信号链路进行时差测量和温度测量，得到时差测量结果和温度测量结果；
4、根据温度测量结果设定基准温度，并根据基准
5、将时差测量结果和温度变化结果输入预先构建的时差测量组合估计模型和预报时差计算模型，估计得到各条时频信号链路的时差测量噪声、时差频率偏差以及时差预报偏差；
6、根据时差测量噪声、时差频率偏差、时差预报偏差以及预设的故障判断门限和相关参数，对时频系统进行单链路故障检测与识别，并通过综合处理各条时频信号链路的故障检测与识别结果，实现时频系统故障诊断。
7、在其中一个实施例中，对时频系统的各条时频信号链路进行时差测量，得到时差测量结果，包括：
8、选定时频系统中任意一条时频信号链路输出的时频信号作为参考链路时频信号，通过测量各条时频信号链路输出的时频信号与参考链路时频信号的时差，得到各条时频信号链路的时差测量结果。
9、在其中一个实施例中，根据温度测量结果设定基准温度，并根据基准温度计算得到各条时频信号链路的温度变化结果，包括：
10、根据温度测量结果设定基准温度，将各条时频信号链路的温度测量结果与基准温度相减，得到各条时频信号链路的温度变化结果。
11、在其中一个实施例中，将时差测量结果和温度变化结果输入预先构建的时差测量组合估计模型和预报时差计算模型，估计得到各条时频信号链路的时差测量噪声、时差频率偏差以及时差预报偏差，包括：
12、将时差测量结果和温度变化结果输入时差测量组合估计模型，通过时差测量组合估计模型分离温度变化对时差测量结果造成的影响，估计得到各条时频信号链路的固定时延差、组合温度变化系数、时差测量噪声和时差频率偏差；其中，时差测量组合估计模型表示为
13、m(t)＝md+aδt+mft+υ(t)；
14、式中，m(t)表示时差测量结果，md表示各条时频信号链路的固定时延差，a表示组合温度变化系数，δt表示温度变化，mf表示时差频率偏差，t表示时间，υ(t)表示时差测量噪声；
15、将估计得到的各条时频信号链路的固定时延差、组合温度变化系数、时差频率偏差与预报时刻及对应预报时刻的温度变化值，代入预报时差计算模型，估计得到各条时频信号链路的预报时差，将各条时频信号链路的时差测量结果与预报时差相减，得到各条时频信号链路的时差预报偏差；其中，预报时差计算模型表示为：
16、mp＝md+aδtp+mftp；
17、式中，mp表示预报时差，δtp表示预报时刻的温度变化值，tp表示预报时刻。
18、在其中一个实施例中，故障判断门限包括：时差预报偏差故障倍率、时差预报偏差均值门限、时差的均方根误差故障倍率以及时差频率偏差门限；相关参数包括预报时长和故障最短持续时间。
19、在其中一个实施例中，根据时差测量噪声、时差频率偏差、时差预报偏差以及预设的故障判断门限和相关参数，对时频系统进行单链路故障检测与识别，包括：
20、根据时差频率偏差与时差频率偏差门限进行频率跳变故障检测；根据时差预报偏差、时差测量噪声的标准差以及时差预报偏差故障倍率进行显著相位跳变故障检测；根据时差预报偏差的均值与时差预报偏差均值门限进行微小相位跳变故障检测；根据预报时长和时差预报偏差计算时差的均方根误差，并根据时差的均方根误差、时差测量噪声的标准差以及时差的均方根误差故障倍率进行噪声恶化故障检测；并根据故障持续发生时间与故障最短持续时间进行链路故障检测。
21、在其中一个实施例中，根据时差频率偏差与时差频率偏差门限进行频率跳变故障检测；根据时差预报偏差、时差测量噪声的标准差以及时差预报偏差故障倍率进行显著相位跳变故障检测；根据时差预报偏差的均值与时差预报偏差均值门限进行微小相位跳变故障检测；根据预报时长和时差预报偏差计算时差的均方根误差，并根据时差的均方根误差、时差测量噪声的标准差以及时差的均方根误差故障倍率进行噪声恶化故障检测；并根据故障持续发生时间与故障最短持续时间进行链路故障检测，包括：
22、若时差频率偏差大于时差频率偏差门限，判断对应的时频信号链路发生频率跳变故障；否则，判断对应的时频信号链路无故障；
23、若时差预报偏差大于时差测量噪声的标准差与时差预报偏差故障倍率的乘积，判断对应的时频信号链路发生显著相位跳变故障；否则，进一步判断时差预报偏差的均值是否大于时差预报偏差均值门限，若大于，判断对应的时频信号链路发生微小相位跳变故障；否则，进一步根据预报时长和时差预报偏差计算时差的均方根误差，并判断时差的均方根误差是否大于时差测量噪声的标准差与时差的均方根误差故障倍率的乘积，若大于，判断对应的时频信号链路发生噪声恶化故障；否则，判断对应的时频信号链路无故障；
24、在判断时频信号链路发生了频率跳变故障、显著相位跳变故障、微小相位跳变故障以及噪声恶化故障中的任意一种故障后，进一步判断故障持续发生时间是否满足故障最短持续时间，若满足，判断对应的时频信号链路发生链路故障；否则，判断对应的时频信号链路无故障。
25、一种时频系统故障诊断装置，所述装置包括：高精度时间间隔测量模块、高分辨率温度测量模块和主控模块；
26、高精度时间间隔测量模块用于对时频系统的各条时频信号链路进行时差测量，得到时差测量结果；
27、高分辨率温度测量模块用于对时频系统的各条时频信号链路进行温度测量，得到温度测量结果；
28、主控模块用于接收时差测量结果和温度测本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种时频系统故障诊断方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对时频系统的各条时频信号链路进行时差测量，得到时差测量结果，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述温度测量结果设定基准温度，并根据所述基准温度计算得到各条时频信号链路的温度变化结果，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述时差测量结果和所述温度变化结果输入预先构建的时差测量组合估计模型和预报时差计算模型，估计得到各条时频信号链路的时差测量噪声、时差频率偏差以及时差预报偏差，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述故障判断门限包括：时差预报偏差故障倍率、时差预报偏差均值门限、时差的均方根误差故障倍率以及时差频率偏差门限；所述相关参数包括预报时长和故障最短持续时间。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据时差测量噪声、时差频率偏差、时差预报偏差以及预设的故障判断门限和相关参数，对时频系统进行单链路故障检测与识别，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在
8.一种时频系统故障诊断装置，其特征在于，所述装置包括：高精度时间间隔测量模块、高分辨率温度测量模块和主控模块；
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括线缆，所述高精度时间间隔测量模块通过所述线缆接入所述时频系统的各条时频信号链路输出的时频信号，并选定所述时频系统中任意一条时频信号链路输出的时频信号作为参考链路时频信号，通过测量各条时频信号链路输出的时频信号与所述参考链路时频信号的时差，得到各条时频信号链路的时差测量结果。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括存储模块，所述存储模块用于存储所述高精度时间间隔测量模块和所述高分辨率温度测量模块输出的测量结果，并将测量结果发送至主控模块中。
11.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种时频系统故障诊断方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对时频系统的各条时频信号链路进行时差测量，得到时差测量结果，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述温度测量结果设定基准温度，并根据所述基准温度计算得到各条时频信号链路的温度变化结果，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述时差测量结果和所述温度变化结果输入预先构建的时差测量组合估计模型和预报时差计算模型，估计得到各条时频信号链路的时差测量噪声、时差频率偏差以及时差预报偏差，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述故障判断门限包括：时差预报偏差故障倍率、时差预报偏差均值门限、时差的均方根误差故障倍率以及时差频率偏差门限；所述相关参数包括预报时长和故障最短持续时间。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据时差测量噪声、时差频率偏差、时差预报偏差以及预设的故障判断门限和相关参数，对时频系统进行单链路故障检测与识别，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据时差频率偏差与时差频率偏差门限进行频率跳变故障检测；根据时差预报偏差、时差测量噪声的标准差以及时差预报偏差故障倍率进行显著相位跳变故障检测；根据时差预报偏差的均值与时差预报偏差均值门限进行微小相位跳变故...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭竞，郭宇，龚航，马明，臧文驰，刘婷，付栋，陈曦，胥婕，于水，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：
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