基于Kalman滤波的铯原子钟同步方法研究

摘要

原子钟频率标准是高精度设备的关键,也是测量领域的关键设备.常用的原子钟类型主要有铷原子钟,铯原子钟和氢原子钟三种.对于任何一台连续工作的原子钟,在工作过程中不可避免的受到各种系统误差及随机误差的影响,无法始终保持于标称频率运行,其瞬时频率相对于标称频率总是有一定的偏差.本文在分析了中国科学院国家授时中心时频监控室的一台铯原子钟5017A连续运行一年多的数据的基础之上,建立了基于Kalman滤波的铯原子钟钟差模型,利用此模型可以对铯原子钟进行控制,也可以实现对于原子钟的频率预测,进而可以通过预测值推算出铯原子钟的实时漂移量.本文所研究的通过对实际工作中的铯原子钟相对频差数据进行Kalman滤波,可模拟生成铯原子钟的相对频差数据,可用于对铯原子钟进行特性模拟.