原子钟长期特性测量系统的设计与实现

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1、2012年lO月第32卷第5期宇航计测技术JournalofAstronauticMetrologyandMeasurementOct．，2012V01．32．No．5文章编号：1000—7202(2012)05—0017—05中图分类号：TH714．14原子钟长期特性测量系统的设计与实现杨曦徐月青(北京无线电计量测试研究所，北京100039)文献标识码：A摘要通过在对各种时频测量硬件的搭建，建立一套多台被测原子钟同时与本地频率标准钟比对的测量系统。该系统以数据库服务做为最底层的数据支持，能够实时的监控测量数据，显示当前被测原

2、子钟的频率准确度，并能够在获得了足够的数据之后，计算和显示被测原子钟的日稳和漂移数据和曲线，方便时频计量人员操作，提高了送检原子钟的计量检定效率。关键词时间频率原子钟测量系统TheDesignmentandImplementionofAtomicClockLong—termCharacteristicMeasureSystemYANGXiXUYue—qing(BeijingInstituteofRadioMetrologyandMeasurement，Beijing100039)AbstractBysettingupkinds

3、oftimeandfrequencymeasurementhardware，weestablishameas—urementsystemwhichcanimplementmanyatomicclockcomparewithlocalfreqeneystandardatthesametime．Thissystemwhichissuportwithdata—baseservicinthebottomcansurveythemeasurementda-taintherealtime，showthefrequencyaccuracyo

4、fthecurrentmeasuredatomicclock，andaftergetmoreappropriatedata，itcanalsocalculateandshowtheresultandcurveofthedaystabilityandthedriftoftime．Thissystemcanbeconvenientfortheoperationofmeasurementpersonandimprovetheefficiencyofthemeasurementonthemeasuredatomicclock．Keyw

5、ordsTimeandfrequeneyAtomicclockMeasurementsystem1引言当今信息时代，科学技术高速发展，精密时间频率的测量无论在日常生产，还是科学技术研究、武器装备系统和卫星导航系统都是必不可少的。高精度武器装备系统和高精度的时间频率测量依托高精度的时间频率标准信号，该信号通常由原子钟提供，从而保证高质量的武器装备产品的研制和生产以及高质量的时间频率参量的测量。在卫星导航定位中，原子钟作为导航系统测距的星上时间基准，是卫星导航系统有效载荷的核心部分，其性能直接决定用户的导航定位精度。在空间，每颗卫

6、星到会安装多个原子钟，为导航载荷提供精确的频率信号与时间调制信息。星载钟的技术性能，对于导航系统的定时授时精度，导航系统的复杂性有着重要影响。·18·宇航计测技术2012正因此203所时频计量的原子钟任务也日益增加，众所周知，原子钟在准确度和稳定度性能方面的计量周期比较长，一般为20天到1个月的时间，并且测量的数据比较大，在测量期间还有人为、环境和系统方面的影响，为了提高原子钟计量检定的工作效率，我们设计开发了这样一套能够同时测量多台原子钟的测量系统，能够对异常值进行监控和剔除，直观显示测量的数据和曲线。2原子钟长期特性测量系

7、统建立的目的原子钟有着非常大应用领域，有很大的校准、测试需求。原子钟最常用的校准指标是其日稳和漂移指标，而原子钟的校准、测试具有同时校准的台数多、校准周期长、校准数据量大、数据处理繁琐等特点，因此有必要建立原子钟的自动校准系统，降低人员手工处理大量数据的时间，最快速地获得原子钟的测量结果，提高原子钟校准的实时性、可靠性和易操作性。本方案测量系统采用时差的测量方法，通过多路开关的控制，循环采集各通道被校原子钟与标准原子钟的时差数据，测量数据自动存人数据库，其优点是能够同时测量多台(16台)原子钟，并实时显示各被校原子钟的信息；通

8、过选择相应的原子钟信最大可接16台被测原子钟息，实时显示测量数据和测量曲线；通过选择时间区间，能够显示日稳、漂移等信息。该系统能够降低人员手工处理数据的时间，最大化地提高测量数据提取的效率，更直观地查看测量原子钟的测量信息及测量结果。3原子钟长期特性测量系统技术方案的设计3．