一、地方原子时TA(NTSC)计算软件设计（论文文献综述）
白杉杉[1]（2020）在《基于铯喷泉钟的频率驾驭方法研究》文中提出精密时间在国防现代化和国民经济建设的诸多方面都有着广泛应用。协调世界时（UTC）是国际公认的标准时间。UTC（k）是对UTC的本地物理实现,是授时服务系统的参考基准,其主要功能是提供标准时间频率信号。原子钟频率驾驭是UTC（k）产生和保持中的重要一环,一个理想的参考原子时是实现频率驾驭（控制、改正）的基础,该原子时应具有相对于UTC的准确性、实时性、稳定性及可靠性等特点。利用频率驾驭算法计算调整量,借助频率控制设备对原子钟输出信号进行频率控制,使驾驭后信号与参考原子时性能尽可能保持一致,从而实现标准时间、频率信号的产生。因此,原子钟频率驾驭方法的选择,直接关系到UTC（k）信号的性能。铯喷泉钟（铯基准钟）是复现国际单位制（SI）中时间间隔单位“秒”最准确的装置,其复现的标准秒长几乎没有频率漂移,具有优异的长期稳定性。因铯喷泉钟输出信号具有极高的准确性,所以通常将其作为国际原子时（TAI）的校准参考。研究将铯喷泉钟的优势应用于原子钟频率驾驭的方法,有助于进一步提升UTC（k）的稳定性和准确性。论文在铯喷泉钟为参考的氢原子钟紧驾驭技术、基于多台基准钟的频率控制方法和基于最优控制理论及融合原子时的频率改正方法等方面做了深入研究,并结合实测数据对研究结果进行分析和验证。主要研究内容和创新点归纳如下:（1）对单台原子钟以及不同类型原子钟的性能分析及评估,有助于发挥不同原子钟的优势,为原子时的计算奠定基础。针对基准型原子钟,以铯喷泉钟为例,给出了数据采集及预处理方法,分析了稳定度的典型特征,研究了准确度的自评估方法以及相对于TAI速率的评估方法。针对守时型原子钟,结合其内部物理状态参数研究了原子钟性能监测方法,分析了氢、铯两类原子钟的稳定度特点,研究了三种“可预测性”量化评估方法,并比较了不同方法的优缺点。（2）针对大部分没有1PPS信号及标准频率信号输出的铯喷泉钟,开展以铯喷泉钟为参考的氢原子钟紧驾驭技术研究,达到了对铯喷泉钟进行实时物理复现的目的。通过不同驾驭频度和驾驭强度对驾驭后信号性能的影响分析,给出了选择驾驭强度及驾驭频度应遵循的规律。提出了基于动态自适应驾驭强度算法,在满足最大时差门限的条件下,提高了驾驭后信号的短期稳定度。（3）研究了基于多台基准钟的频率控制方法,包括针对基准钟的原子时算法,以及当基准钟中断时,基于不同滑动窗口长度的原子时预报算法。以多台基准钟计算的原子时为参考,对氢原子钟进行频率控制,结果表明,控制后信号综合了氢钟的短期稳定度以及参考原子时的长期稳定度优势,在60天内,控制后信号与参考原子时的时差保持在±0.2ns以内。对于预报原子时而言,适当的增加滑动窗口的长度可以减小噪声对预报模型的影响。分别以不同窗口长度的预报原子时为参考控制氢原子钟,结果表明,控制后信号与真实原子时的偏离主要来自于原子时的预报误差。（4）为了进一步提高参考原子时的稳定性和准确性,提出了基于Vondrak-Cepek的原子时融合算法,结合了铯喷泉钟的准确性以及守时型氢原子钟的短期稳定性优势。该算法是建立在已有原子时的基础上,通过对原子时及高性能原子钟的进一步融合处理,达到提高融合后原子时性能的目的。基于实测数据,首先利用守时型氢原子钟实现一个原子时（简称:氢钟原子时）,其次利用Vondrak-Cepek原子时融合算法将铯喷泉钟与氢钟原子时进行数据融合,计算出融合后的原子时。结果表明,融合后的原子时综合了氢钟原子时的短期稳定性,以及铯喷泉钟的准确性,小时稳为3.25E-15,与UTC偏差的RMS为1.2ns。（5）提出了基于最优控制理论及融合原子时的频率改正方法。最优控制理论是指:线性二次型高斯最优控制算法,简称LQG（The Linear Quadratic Gaussian）算法,用于计算原子钟频率改正量。它相比于传统的最小二乘估计法,有更高的可靠性,同时还能提高改正后信号的短期稳定度。首先,基于不同种类噪声以及原子钟异常的模拟数据,验证LQG算法的有效性。其次,基于实测数据,以融合后的原子时为参考,利用LQG算法对氢原子钟进行频率改正,结果表明,改正后信号的短期稳定度优于参考原子时,且与参考原子时的时差保持在±0.25ns以内,5天稳定度达到1.95E-15,比UTC（NTSC）5天稳定度提高了45.8%。
姜萌[2]（2019）在《基于Vondrak-Cepek滤波的氢-铯融合原子时间尺度算法研究》文中认为高精度的时间已成为一个国家科技、经济、军事和社会生活中至关重要的参量,广泛应用于导航、电力、通信、航空、国防等领域。作为最基本的物理量,对支撑国家科学研究也有基础性作用。当前,国际上大多守时实验室采用氢钟或铯钟,或两者联合产生稳定的时间尺度。联合守时是将不同类型的原子钟进行组合,产生一个综合时间尺度。目前国际上采用的氢铯联合守时算法大多都是利用氢钟短期稳定性检验铯钟短期频率跳变;利用铯钟或铯钟组作为氢钟的测量参考,确定氢钟频率漂移;最后将原子钟数据进行加权平均产生综合时间尺度。当氢原子钟作为参考对铯原子钟进行测量的主要噪声是相位白噪声,经数学方法滤波后,其时间尺度短期稳定度仍会受铯原子钟噪声的影响。氢铯两类原子钟的特性不同,传统联合方法对于两类原子钟采用同种取权方式,对于两类原子钟各自优势的最佳利用存在一定局限性。针对这些问题,本文基于全氢钟和全铯钟时间尺度性能,利用Vondrak-Cepek滤波方法实现了氢原子钟和铯原子钟的融合,避免了氢铯互为参考带来的问题,且根据滤波器的平滑参数选择,对两类原子钟时间尺度进行不同的取权,取得了较好的结果。论文以提高时间基准性能为目标,利用中国科学院国家授时中心所保持的我国时间基准UTC（NTSC）系统的原子钟资源,开展了相关研究。首先,结合原子钟幂律谱噪声模型对不同类型的原子钟噪声模拟方法进行了相关研究和分析,为氢铯融合方法提供原子钟模拟数据支撑,以检验算法有效性;其次,分析了几种经典的时间尺度算法,并基于实时加权算法实现了全铯钟和全氢钟时间尺度的计算,利用最小误差理论对氢原子钟的频漂参数进行最优估计,有效的提高了全氢钟的时间尺度性能,为进一步实现Vondrak-Cepek组合滤波的氢铯融合奠定基础;在此基础上,重点研究了Vondrak-Cepek滤波的氢铯时间尺度融合方法。利用全氢钟时间序列的差分信息对全铯钟时间序列进行性能增强,成功的将两类原子钟组所产生的时间尺度进行了融合,有效的提高了时间尺度性能。论文的研究内容和创新点分为以下四部分:1.研究了不同类型原子钟噪声数字化模拟方法对于原子钟数据的数字化模拟,一方面有助于对该类型原子钟噪声的分析并检测降噪、时间尺度算法等的有效性;另一方面,可避免花费大量时间测量数据,有效的节约时间和资源,可实现多个模拟实验同时进行,减少资源的浪费。因此,研究了原子钟噪声数字化模拟方法,并设计了仿真实验,结合国家授时中心原子钟的钟差数据,利用最小二乘法估计各类型的噪声参数,实现对不同原子钟噪声的模拟。同时,设计实验验证了该模拟方法的有效性。原子钟噪声的数字化模拟有助于更深层次的理解原子钟特性,为充分发挥每台原子钟性能奠定了基础。原子钟模拟数据具有很好的连续性,可为氢铯融合方法的有效性检验提供更为可靠的数据支撑。2.比较了几种经典时间尺度算法,研究并分析了基于经典算法的氢铯联合时间尺度性能原子钟的发展迅速,但长时间运行的物理设备总有出现故障的可能。因此,为了保证时间尺度的可靠性,时间保持利用多台原子钟数据经数学方法计算综合时间尺度,其性能高于守时钟组中任一单台钟性能。讨论了时间尺度的基本概念、主要特征以及基本原理。而针对不同的应用需求会设计不同的时间尺度算法。因此,研究了三种经典的时间尺度算法:ALGOS、AT1及Kalman算法,并对这三种方法进行了比较分析,总结了各方法的优缺点。同时,基于同样的原子钟数据实现了三种经典算法的氢铯联合,讨论和分析了三种综合时间尺度性能。优选算法以实现单一原子钟类型钟组的时间尺度,为氢铯原子时间尺度融合奠定基础。3.提出了基于最小误差理论动态估计氢原子钟频率漂移的方法氢铯联合守时的主要目标是充分利用两类原子钟的优势,同时最大限度消除或减弱两类原子钟缺陷。对于氢原子钟,则需减弱频率漂移项对于时间尺度的影响。传统的方法是在一个月的时间间隔内拟合一个固定的频漂参数,将氢原子钟钟差数据中的频漂项扣除后参与时间尺度的计算。但实际中,氢原子钟的频漂不是一成不变的。因此以氢原子钟作为研究对象,探索利用最小误差理论对氢钟的频漂进行动态估计,该方法可以准确地对氢原子钟频漂参数进行数学建模,能够更加真实的反映氢原子钟的运行特征。利用该方法估计氢钟频率漂移项并计算综合时间尺度,改善了综合时间尺度性能。4.提出了Vondrak-Cepek滤波的氢-铯融合原子时间尺度算法氢原子钟和铯原子钟是当前国际原子时和各国标准时间产生的主要精密频率源,二者分别拥有优良的短期和长期稳定度特性。充分利用氢钟短稳和铯钟长稳进行时间保持成为时间产生过程中的一项关键技术。传统的氢铯联合方法对于两种不同类型的原子钟采用同一种方式取权,对于两类原子钟优势的最佳利用具有一定局限性。因此,以提高时间尺度的长短期稳定性为目标,提出了Vondrak-Cepek组合滤波的氢铯融合时间产生方法。根据最小二乘原则对Vondrak-Cepek组合滤波关键参数进行选取以实现对于全氢钟和全铯钟时间尺度的不同取权,进而通过全氢钟时间尺度时间序列的差分信息对全铯钟时间尺度进行性能增强,从而获得氢铯融合原子时间尺度。产生的融合时间尺度均优于氢铯单个时间尺度相同平均时间上的性能指标。因此,Vondrak-Cepek组合滤波算法既可以有效利用氢钟组的短稳对铯钟组的短期噪声进行抑制,也可以保持铯钟组本身的优良长期稳定度,使产生的时间尺度兼顾了长期和短期稳定度性能。
广伟[3]（2019）在《GNSS时间互操作关键技术研究》文中提出随着全球卫星导航系统的建设与发展,使用户利用多颗GNSS卫星在定位解算时形成更优化的几何结构,提高定位精度成为可能。与单个卫星导航独立定位相比,多GNSS组合服务具有可提供更高的服务质量的潜力,尤其是在城市峡谷和树叶茂密的森林等具有挑战性的环境中,多GNSS服务将具备极大的优势。为实现多组合服务,提高定位授时服务性能,各GNSS应具有称为兼容与互操作的特征。时间互操作是卫星导航系统之间互操作性的一个重要方面,也是多GNSS融合导航关注的一项主要内容。系统层面实现时间互操作涉及两项关键内容,一是准确监测各导航系统之间的时间偏差并进行预报;二是确定一种参数将系统间的时间偏差预报信息播发给用户,并尽量减轻用户端的负担。论文从系统层面对GNSS时间互操作涉及内容中的关键技术细节及实现方式进行理论分析,并采用实际数据进行试验验证。论文主要分析了当前GNSS系统时间的产生方式,GNSS系统时间偏差监测方法以及时差监测中时延的确定方法进行了剖析,结合原子钟噪声理论对GNSS时差序列的噪声特性进行了分析,给出GNSS时差序列噪声的消减方法,最后对GNSS时间互操作参数播发内容确定方法进行了研究,结合真实数据进行验证,最后从不同的角度对时间互操作参数的播发方法进行了比对。主要研究内容和创新点如下:（1）研究了时间互操作中的GNSS系统时差监测技术,对不同时间偏差监测方法进行了详细分析,并结合实际数据进行比较。准确监测各GNSS系统时间偏差并播发给用户,对于提高多模用户定位性能是很有必要的。论文梳理了目前常用的GNSS时间偏差监测方法,研究了单站时差监测、多站时差监测以及基于时间比对链路的GNSS系统时间偏差监测方法的技术实现细节,对不同时差监测方法的误差来源及修正方法进行了详细分析。使用国家授时中心的链路资源和多模接收机开展了GNSS时差监测试验。（2）提出了基于链路桥接的GNSS时差监测接收机整体时延校准方法。为保证GNSS时差监测的准确性,必须对时差监测设备,或者时间比对链路进行校准。论文提出了基于的链路桥接的GNSS接收机时延校准方法,充分利用了守时实验室的链路资源,结合已校准实验室的有利条件,校准了本地接收机在接收不同导航信号下各系统的整体时延值。试验结果表明,基于该方法校准的不确定度在5ns以内。相对于时差监测设备的绝对校准,该方法简化了校准的过程,降低了绝校准需要昂贵设备以及校准经验的需求,且保证了校准结果的准确。（3）将噪声理论引入到GNSS时间偏差序列的噪声分析中,明确了GNSS时差序列的主导噪声类型。不同的GNSS时间偏差监测方法引入的噪声类型不同,GNSS系统时间偏差的实质是两地原子钟比对的钟差,其包含了原子钟运行的噪声,GNSS系统时间产生过程中驾驭方法引入的噪声,以及GNSS时间偏差监测方法引入的噪声。准确的了解时间偏差序列的噪声类型,选取合适的噪声削弱方法,以提高GNSS时间偏差监测结果的精度。（4）改进了传统的时差序列的噪声消减方法,使用正反向组合的Kalman滤波算法,改善了传统滤波算法的“滞后”和“超前”效应。由于传统的Kalman滤波的基本方程是时域内的递推,其过程就是一个不断“预测-修正”的过程,随着历元的增加,其滤波后的结果会出现一个明显的“滞后”的偏差。针对上述问题改进了传统的Kalman平滑方法,使用正反向组合的Kalman滤波方来消除GNSS系统时间偏差序列的噪声。同时将Vondrak交叉证认法引入到GNSS时差监测序列的噪声消减中,改善噪声对时差监测序列的影响。（5）提出了基于噪声和稳定度取权的GNSS组合时间尺度产生算法。在GNSS时间互操作参数播发方面,考虑到导航电文字节有限的因素,目前ESA提出了多GNSS系统综合纸面时的概念,但具体的实现方式并没有在提案中进行描述。论文基于GNSS时间偏差监测的结果,提出了基于噪声取权的综合尺度算法以及基于稳定度取权的组合时间尺度算法,并使用实测数据进行实际计算,并对上述算法进行了比较。
王星[4]（2019）在《远程联合钟组原子时标公报发布系统的研究与实现》文中提出统一的独立自主的时间频率系统是维护国家安全、保持强大国防力量的基础,是国家科技、军事、航天等综合实力的体现。为了构建我国统一的独立自主的时间频率系统,实现国内时间尺度的统一,充分利用我国原子钟的有限资源,本文以中国计量科学研究院守时实验室（NIM）为基础,整合了国内其他守时实验室的原子钟资源,构建了远程联合钟组原子时标公报发布系统,其主要研究内容如下:第一,研究了远程联合钟组原子时标的算法。获取国内各家守时实验室的原子钟数据和卫星比对数据,剔除离群值和补偿缺失值,完成频差的转换,实现动态权重分配,得到了远程联合钟组原子时标。第二,提出了最小二乘支持向量机钟差预测算法。仔细分析了线性回归与支持向量机两种预测算法的特点,发现线性回归预测算法的准确度较低但适应性强,支持向量机预测算法的准确度较高但适应性较低,若将二者有机地融合在一起,降低其规划的维数以提高适应性,则提出了算法性能较优的所谓“最小二乘支持向量机的钟差预测算法”。第三,制定了远程联合钟组原子时标时间公报的发布规范。根据国内各领域对时间频率的需求和借鉴国际时间公报的实例,定义了全部文件的含义,制定了时间公报发布规范,并规范了时间公报发布的相关数据内容和格式。第四,设计并实现了远程联合钟组原子时标公报发布系统。该系统以MATLAB为开发工具,分别设计并实现了系统的组成模块:远程联合钟组原子时标计算模块、钟差预测模块、时间公报发布模块。系统实际运行结果表明,达到了设计的目标。本文的研究成果为我国统一的独立自主的时间频率系统提供了统一的数据文件规范、可借鉴的设计方法和时间公报发布平台。
董绍武,屈俐俐,袁海波,王燕平,赵书红,张虹[5]（2016）在《NTSC守时工作:国际先进、贡献卓绝》文中认为简要介绍近年来中国科学院国家授时中心守时工作的最新进展以及精密时间信号拓展应用情况。通过持续开展时间产生和保持所涉及的相关技术研究,加强和发展我国标准时间UTC（NTSC）系统的技术基础条件,使我国的守时工作取得突破,各项性能实现国际先进水平,国家授时中心时频基准实验室成为国际原子时TAI系统中最重要的守时单元之一。
高喆[6]（2016）在《改进的ALGOS算法在TA（NTSC）归算中的应用研究》文中认为随着社会的进步,不论是时间服务还是应用,都依赖于高精度的守时,因此也就促进了守时能力和守时技术的不断进步、创新与发展。时间基准系统是国计民生的一项基本工程,守时是时间服务的一个重要组成部分,任何一个综合实力突出的大国都拥有自己独立的时间测量与服务系统,并努力将之保持为同时代的最佳水平。国家授时中心时频基准实验室是国内拥有最多原子钟的时间实验室,是参与国际原子时TAI计算的重要单位,同时也承担着我国高精度标准时间的产生、保持与发播,是我国唯一保持有地方原子时TA（k）的单位。本文利用中国科学院国家授时中心的原子钟比对数据开展了类ALGOS和改进的ALGOS算法研究。分析了类ALGOS和改进的ALGOS算法原理及方法,开展了氢原子钟速率预报研究,实现了改进的ALGOS算法在TA（NTSC）归算中的应用。最后通过BIPM公布的数据对类ALGOS和改进的ALGOS算法计算结果做了分析比较,以此获得长期稳定的时间尺度TA（NTSC）,用以评估T公报发布滞后时间（45天）的NTSC原子钟性能,检测此时间段内用于UTC（NTSC）驾驭的参考时间尺度TA’（NTSC）的性能,确保参与产生TA’（NTSC）的原子钟是最佳的钟组。论文的主要内容如下:（1）研究了原子钟比对数据预处理方法,分析不同的钟比对数据的异常情况,对异常点进行检测并修补,且对钟比对数据进行降噪平滑,并对平滑滤波结果做了相关分析比较。（2）利用Kalman模型、AR模型和二次多项式模型对氢原子钟的钟差进行预报;提出采用二次模型预报钟速,用二次项来描述钟的频率漂移,将频率漂移或老化这些趋势项减小或消除,提高了时间尺度的短期和长期稳定度。（3）详细分析讨论了国内外各种时间尺度算法,提出并实现了改进的ALGOS算法首次在国家授时中心试算,并与国家授时中心现在所采用的类ALGOS算法做了相关分析比较,针对权上限系数、短期稳定度及长期稳定度分别分析了不同原子时算法对原子时尺度的影响。初步分析表明改进的ALGOS算法计算得到的时间尺度的短期、长期稳定度均优于类ALGOS算法,大大提高了氢原子钟的权重比例,平衡了原子钟的权重分布。
闫敏[7]（2015）在《基于UTCr的主钟频率驾驭方法研究》文中进行了进一步梳理随着生产力的发展和科学技术的进步,时间科学已渗透于人类活动、科学实验和国家建设的各个领域。通信、定位、导航等活动很大程度上依赖于高精度时间服务的保障,人们对于时间准确度的要求也越来越高。国际原子时TAI是利用分布在全球的守时钟组,通过原子钟比对数据计算获得时间尺度,其计算周期为30天左右,属于滞后时间尺度。协调世界时UTC是将原子时与世界时进行综合计算而获得的“纸面”时间,由国际权度局（BIPM）进行发布,是各国开展授时服务都必须遵循的国际标准。自BIPM发布UTC开始,其发布时间一直存在一定的滞后,滞后时间为15到45天,因此UTC并不是实时的外部参考,为此,BIPM于2013年7月提出了快速UTC——UTCr。与UTC相比,UTCr发布的滞后时间大大缩短,为4到10天,可以为保持有地方协调世界时UTC（k）的守时实验室主钟频率驾驭提供更实时的参考。UTC（k）是UTC在本地的物理实现,为了获得准确的时间频率信号,各守时实验室都采用主钟驾驭方法使得其保持的协调世界时UTC（k）相对于协调世界时UTC偏差尽可能小。驾驭的目标是使实验室保持的协调世界时UTC（k）的时频信号相对于UTC具有较高的频率准确度和频率稳定度。传统的主钟频率驾驭方法研究中,以BIPM每月公布的钟相对于TAI的上月速率作为本月的钟速率预测值,具有较长的滞后性,且由于原子钟受多种噪声的影响和其本身特性,无法准确的对原子钟频率进行实时预报,从而无法获得相对于UTC更准确和更稳定的UTC（k）。论文采用理论与实践相结合的研究方法,研究了基于UTCr的主钟频率驾驭方法,并结合国家授时中心时频基准实验室守时系统进行驾驭试验。论文研究内容涉及钟比对数据的预处理方法、参考原子时算法等,重点研究了UTCr的预处理方法、基于UTCr的原子钟频率动态预测方法和基于UTCr的参考原子时尺度算法。主要研究内容具体为:（1）UTCr的预处理方法。以Vondark滤波方法进行UTCr-UTC（k）偏差数据的平滑。以UTC-UTCr均方根RMS值为评判准确度的标准,从而确定最优的平滑因子。（2）在传统原子钟速率预测方法的基础上,论文研究了基于UTCr的原子钟速率动态预测方法,并采用2014年1月到2014年8月的钟历史数据,运用不同的预测方法进行钟速率预测。以BIPM公布的钟速率为标准,比较不同预测方法的准确性,从而获得了基于UTCr的原子钟速率动态预测方法优于传统预测方法的结论,提高了原子钟速率预测的准确性。（3）基于ALGOS时间尺度算法,研究了基于UTCr的参考原子时算法,以其和传统ALGOS算法分别进行参考原子时计算,比较参考原子时与UTC的偏差UTC-TA（）NTSC的准确性和稳定性,从而获得基于UTCr的参考原子时算法优于传统参考原子时算法的结论,为主钟频率驾驭提供了更加近实时可靠的参考。论文经过了UTCr的预处理方法、基于UTCr的速率预报算法和基于UTCr的参考原子时尺度算法的研究,使用钟历史数据对该方法进行了仿真,验证了该方法的可行性。结合国家授时中心时频基准实验室守时系统进行基于UTCr的主钟频率驾驭试验,搭建了硬件试验平台,并开发了基于UTCr的频率驾驭试验验证系统软件,实现对UTC（k）的输出频率信号的驾驭。试验验证系统软件于2015年2月开始在硬件试验平台实时连续运行,测试结果与数据仿真结果一致,验证了论文中采用的基于UTCr的主钟频率驾驭方法有效可行,且优于传统方法,有助于获得更稳定和更准确的UTC（k）。
贺瑞珍[8]（2014）在《守时信息自动分析方法研究及软件实现》文中提出精密时间是国家的一项基础性战略资源，国际上主要发达国家都十分重视时间频率系统及其技术的研究与发展，时间的产生与保持技术是核心研究内容之一中国科学院国家授时中心（NTSC）时间频率基准实验室承担我国标准时间UTC（NTSC）的产生与保持，长期以来是我国时间尺度性能保持最优的实验室守时最核心的技术是如何产生一个准确和稳定的时间尺度并持续稳定地保持守时过程会产生海量的数据和相关信息，因此在守时工作中不仅要开展涉及的关键技术研究，而且信息的自动高效处理对守时系统自动化具有重要作用本课题结合我国时间基准系统的实际需要，进行了以下研究工作：第一，对原子钟时间比对数据预处理算法进行分析研究，改进了最小二乘结合3σ奇异点检测修正算法和用于奇异点检测修正的最大阈值法，二者均可应用于奇异点检测分析第二，基于时间基准系统中每台原子钟，数据降噪时需充分考虑数据的平滑度稳定度拟合度，并在三者之间进行权衡抉择第三，分析了不同原子钟性能，研究了原子钟钟组配置对时间尺度的影响，进而研究了综合原子时归算时取权方式权上限系数采样间隔计算周期等对时间尺度性能的影响，研究并实现了新的类ALGOS算法，结果表明，与传统算法相比，类ALGOS算法可提高时间尺度的性能为快捷高效分析处理守时信息，本文立足于国家授时中心的现有技术基础和实际需求，进行守时信息自动分析方法研究及软件实现论文相关软件及算法，可应用于守时信息自动化处理中，主要研究内容和创新点如下：（1）研究了单钟特异数据预处理算法，将传统的针对所有原子钟的数据预处理模型改进为针对单钟特性的数据预处理；（2）研究了钟组优化配置方法，实现了实时调整钟组配置实时调整时间尺度算法参数等；（3）针对钟组实际情况，研究并实现了类ALGOS原子时算法，实现了时间尺度近实时归算（4）基于Visual C++6.0MFC类库开发了2个数据预处理软件和2个原子时计算软件，四个软件相辅相成相互独立运行，并可移植到其他相关工程中：奇异点检测分析软件实现了根据各个原子钟的特性，分析相宜的奇异点检测修正算法类型及其参数；数据降噪分析软件实现了根据各个原子钟的特性，分析相宜的数据降噪算法类型及其参数；钟组配置优化软件实现了按不同的应用指标分析原子钟组的最优配置设置时间尺度相关参数；钟性能实时监测软件实现了实时监测原子钟性能，并近实时归算时间尺度等
胡永辉,张道农,李延,陈泽青[9]（2013）在《现代授时技术》文中提出随着我国计算机技术,通信技术和电力自动化技术的快速发展,特高压电网、智能电网和互联电网进展迫切需要我国电网在统一的时间基准下运行,以满足继电保护﹑自动化装置﹑安全稳定控制和能量管理等系统达到同步采样﹑系统稳定性判别﹑线路故障定位﹑故障录波和分析﹑事故反演等各应用的时间一致性要求……,因此掌握现代授时技术尤为重要。
宋倩[10]（2013）在《实验室守时系统综合原子时算法研究》文中研究指明综合原子时是由实验室守时系统多台原子钟共同维持的地方原子时时间尺度,原子时的算法与实现在产生和保持综合原子时的过程中具有十分重要的地位,在某种程度上直接影响综合原子时的稳定度、准确度和可靠性。本文围绕综合原子时算法展开具体研究,论文的主要内容和研究成果概括如下:1.应用实测数据对加权平均算法进行了多项计算实验,分析了时钟数量、计算周期、取权方差间隔、最大权设置等计算要素的不同设置对加权平均算法计算结果的影响,取得了具有参考价值的结论。2.推导了根据钟差比对数据计算原子钟真方差的公式,设计并实现了以真方差计算原子钟权重的加权平均算法。算例表明,该算法获得的平均时间尺度的稳定度比传统加权平均算法有一定的提高。3.将抗差估计理论应用于综合原子时计算,设计了以预报残差为参数的权因子函数,应用实测数据验证了抗差估计算法的有效性。4.研究了铯钟与氢钟联合守时算法,针对氢钟存在频漂的特点,提出了将氢钟的预报模型改为二次预报模型,权重计算的速率方差改为模型拟合方差的新算法。实际计算结果表明,新算法比传统算法具有明显的优势。5.研究了Kalman滤波原子时算法,提出了引入过程噪声因子改善过程噪声方差的Kalman滤波新算法,提高了过程噪声方差和观测噪声方差先验值不准确情况下Kalman滤波结果的稳定度。
二、地方原子时TA(NTSC)计算软件设计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、地方原子时TA(NTSC)计算软件设计（论文提纲范文）
（1）基于铯喷泉钟的频率驾驭方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的和意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 基准钟在原子时及UTC(k)控制中的应用 |
| 1.3.2 主要守时实验室的频率驾驭技术 |
| 1.4 内容安排 |
| 第2章 原子钟性能分析 |
| 2.1 基准型原子钟 |
| 2.1.1 铯喷泉钟原理 |
| 2.1.2 铯喷泉钟数据预处理 |
| 2.1.3 铯喷泉钟性能评估方法 |
| 2.2 守时型原子钟 |
| 2.2.1 原子钟概述 |
| 2.2.2 性能监测方法 |
| 2.2.3 性能评估方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 氢原子钟紧驾驭技术 |
| 3.1 频率驾驭设备选择 |
| 3.1.1 设备介绍 |
| 3.1.2 设备对比 |
| 3.2 软硬件设计 |
| 3.3 实验验证及数据分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于多台基准钟的频率控制方法 |
| 4.1 原子钟仿真 |
| 4.1.1 仿真方法 |
| 4.1.2 仿真结果验证 |
| 4.2 基于基准钟原子时的频率控制方法 |
| 4.3 基于预报原子时的频率控制方法 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于Vondrak-Cepek的原子时融合算法 |
| 5.1 Vondrak-Cepek平滑算法原理 |
| 5.1.1 基本理论 |
| 5.1.2 平滑因子的选择方法 |
| 5.2 类ALGOS算法原理 |
| 5.2.1 频率预报算法 |
| 5.2.2 权重算法 |
| 5.3 基于Vondrak-Cepek的原子时融合算法 |
| 5.4 实例验证及分析 |
| 5.4.1 铯喷泉钟与氢钟原子时计算 |
| 5.4.2 基于自适应平滑误差法对平滑因子的选择 |
| 5.4.3 融合后的原子时 |
| 5.4.4 融合后原子时的应用性验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于最优控制理论及融合原子时的频率改正方法 |
| 6.1 Kalman滤波器设计 |
| 6.1.1 原子钟模型 |
| 6.1.2 测量模型 |
| 6.1.3 Kalman滤波器 |
| 6.2 LQG算法 |
| 6.3 基于模拟数据的算法验证 |
| 6.4 基于实测数据的算法实现 |
| 6.4.1 参考原子时 |
| 6.4.2 LQG算法的参数确定 |
| 6.4.3 改正后信号性能分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 论文的创新点和主要结论 |
| 7.2 下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 缩略语 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）基于Vondrak-Cepek滤波的氢-铯融合原子时间尺度算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的和意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 主要时间实验室原子钟组配置 |
| 1.3.2 原子时间尺度的计算 |
| 1.3.3 氢铯联合守时方法 |
| 1.4 内容安排 |
| 第2章 原子钟性能表征方法及噪声模拟 |
| 2.1 原子钟性能表征方法及噪声模拟的意义 |
| 2.2 原子钟信号 |
| 2.3 时域频率稳定度表征方式 |
| 2.3.1 Allan方差 |
| 2.3.2 重叠Allan方差 |
| 2.3.3 修正阿伦方差 |
| 2.3.4 时间方差 |
| 2.3.5 Hadamard方差 |
| 2.3.6 重叠Hadamard方差 |
| 2.3.7 修正Hadamard方差 |
| 2.3.8 Allan方差和Hadamard方差在原子钟时域稳定度分析中的比较 |
| 2.4 频域稳定度表征 |
| 2.5 频率准确度表征 |
| 2.6 原子钟多项式模型及幂律谱噪声模型 |
| 2.6.1 多项式模型 |
| 2.6.2 幂律谱噪声模型 |
| 2.7 噪声数字化模拟 |
| 2.7.1 原子钟数据模拟关键参数选择 |
| 2.7.2 各类噪声模拟 |
| 2.7.3 原子钟数据模拟 |
| 第3章 时间尺度算法 |
| 3.1 时间尺度基本概念 |
| 3.2 表征时间尺度特征的指标 |
| 3.3 时间尺度算法基本原理 |
| 3.4 不同的时间尺度算法 |
| 3.4.1 ALGOS时间尺度算法 |
| 3.4.2 AT1时间尺度算法 |
| 3.4.3 Kalman时间尺度算法 |
| 3.4.4 三种时间尺度算法的比较 |
| 第4章 氢钟频漂的最小误差估计 |
| 4.1 基于实时原子时算法的全氢钟时间尺度 |
| 4.1.1 算法设计 |
| 4.1.2 全氢钟指数滤波算法实现 |
| 4.2 基于最小误差理论的氢钟时间尺度实现 |
| 4.2.1 氢钟频漂的最小误差估计原理 |
| 4.2.2 氢钟频漂的最小误差估计算法设计 |
| 4.2.3 参数最优估计 |
| 4.2.4 基于最小误差估计的全氢钟时间尺度计算 |
| 4.3 基于实时加权的氢铯联合时间尺度 |
| 第5章 基于Vondrak-Cepek滤波的氢-铯融合原子时间尺度算法研究 |
| 5.1 氢铯融合的意义及Vondrak-Cepek滤波应用 |
| 5.1.1 Vondrak-Cepek滤波应用 |
| 5.1.2 氢铯融合 |
| 5.2 氢铯钟组时间尺度融合算法 |
| 5.2.1 氢钟组和铯钟组时间尺度融合数学模型 |
| 5.2.2 Vondrak-Cepek融合滤波方法原理 |
| 5.2.3 Vondrak-Cepek滤波算法方程及求解 |
| 5.3 滤波器关键参数选取及验证 |
| 5.3.1 关键参数选取 |
| 5.3.2 模拟数据验证与分析 |
| 5.4 算法实现与结果分析 |
| 5.4.1 算法设计 |
| 5.4.2 氢铯时间尺度融合结果与性能分析 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文的创新点和主要结论 |
| 6.2 下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
| 一、 已发表（或正式接受）的学术论文 |
| 二、 专利 |
| 三、 软件着作权 |
| 四、 参与的项目研究 |
（3）GNSS时间互操作关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的和意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 内容安排 |
| 第2章 GNSS系统时间及其互操作 |
| 2.1 GNSS系统时间产生方法 |
| 2.1.1 GPS系统时间生成方法 |
| 2.1.2 GLONASS系统时间生成方法 |
| 2.1.3 Galileo系统时间生成方法 |
| 2.1.4 BDS系统时间产生方法 |
| 2.1.5 GNSS系统时间小结 |
| 2.2 GNSS时间互操作 |
| 2.2.1 GPS时间互操作 |
| 2.2.2 GLONASS时间互操作 |
| 2.2.3 Galileo时间互操作 |
| 2.2.4 BDS时间互操作 |
| 第3章 GNSS系统时间偏差监测关键技术研究 |
| 3.1 GNSS系统时间偏差监测方法 |
| 3.1.1 GNSS单站时差监测方法 |
| 3.1.2 GNSS多站时差监测方法 |
| 3.1.3 基于时间比对链路的GNSS时差监测方法 |
| 3.2 时差监测设备校准方法 |
| 3.2.1 GNSS接收机绝对校准原理 |
| 3.2.2 GNSS时间比对设备/链路相对校准原理 |
| 3.2.3 相对校准的不确定度及其影响因素 |
| 3.2.4 基于链路桥接的GNSS时间比对系统时延确定方法 |
| 3.3 GNSS时差监测试验 |
| 3.3.1 时差监测接收机Galileo信号时延测定 |
| 3.3.2 时差监测接收机GLONASS信号时延测定 |
| 3.3.3 GNSS时差监测结果分析与比较 |
| 第4章 GNSS时间偏差序列的噪声特性分析 |
| 4.1 原子钟钟差噪声特性 |
| 4.1.1 原子钟信号基本理论 |
| 4.1.2 噪声引入不确定度的估计 |
| 4.2 GNSS时差序列的噪声特性分析 |
| 4.2.1 BDT相对于GPST的噪声分析 |
| 4.2.2 BDT相对于GST的噪声分析 |
| 4.2.3 BDT相当于GLNT的噪声分析 |
| 4.3 GNSS时差序列的噪声消减算法 |
| 4.3.1 Vondrak交叉证认法 |
| 4.3.2 正反向组合Kalman滤波算法 |
| 4.4 GNSS时差序列的预报方法 |
| 4.4.1 二次多项式模型预报算法 |
| 4.4.2 ARMA预报算法 |
| 第5章 时间互操作参数的确定方法 |
| 5.1 系统时间偏差直接播发方法(GGTO) |
| 5.2 基于参考时间的GNSS时间偏差参数确定方法(xGTO) |
| 5.2.1 GNSS平均时间的参数确定方法 |
| 5.2.2 通过GNSST-UTC参数进行时间互操作 |
| 5.3 多GNSS综合纸面时的参数确定方法(MGET) |
| 5.3.1 MGET基本概念 |
| 5.3.2 MGET综合生成基本原理 |
| 5.3.3 基于噪声系数取权GNSS综合纸面时生成方法 |
| 5.3.4 基于稳定度取权的GNSS综合纸面时生成方法 |
| 5.4 时间互操作参数的播发 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文的创新点和主要结论 |
| 6.2 下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（4）远程联合钟组原子时标公报发布系统的研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 国内外相关内容的研究现状 |
| 1.3 课题来源及研究意义 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 课题研究意义 |
| 1.4 主要研究内容及章节安排 |
| 第2章 公报发布系统的总体方案设计 |
| 2.1 原子时标 |
| 2.1.1 时标 |
| 2.1.2 原子时 |
| 2.1.3 国际原子时 |
| 2.1.4 世界协调时 |
| 2.2 远程联合钟组原子时标 |
| 2.3 公报发布系统的总体方案设计 |
| 2.3.1 总体方案设计基本要求 |
| 2.3.2 总体方案基本框架 |
| 2.3.3 总体方案系统结构设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 时标计算子系统 |
| 3.1 钟差数据获取 |
| 3.1.1 原子钟钟差数据 |
| 3.1.2 原子钟钟差数据处理 |
| 3.1.3 GPS钟差数据 |
| 3.1.4 GPS钟差数据处理 |
| 3.2 频差数据处理 |
| 3.2.1 主钟选取 |
| 3.2.2 频差数据归算 |
| 3.2.3 频差数据处理 |
| 3.3 远程联合钟组原子时标计算 |
| 3.3.1 原子钟权重分配 |
| 3.3.2 原子时标计算 |
| 3.4 时标计算子系统设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 钟差预测子系统 |
| 4.1 钟差预测的意义 |
| 4.1.1 原子时标算法的应用 |
| 4.1.2 时间频率驾驭的应用 |
| 4.2 线性回归预测算法 |
| 4.3 支持向量机预测算法 |
| 4.4 最小二乘支持向量机预测算法 |
| 4.4.1 最小二乘支持向量机原理 |
| 4.4.2 最小二乘支持向量机参数选取 |
| 4.5 预测算法比较与分析 |
| 4.6 钟差预测子系统设计 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 时间公报发布子系统 |
| 5.1 时间公报现状分析 |
| 5.2 时间公报文件 |
| 5.3 时间公报发布子系统结构设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 公报发布系统的实现 |
| 6.1 实现方案的总体设计 |
| 6.1.1 系统总体设计目标 |
| 6.1.2 基于功能的模块化设计 |
| 6.2 远程联合钟组原子时标的主界面 |
| 6.2.1 基本功能 |
| 6.2.2 模块设计 |
| 6.2.3 模块实现 |
| 6.3 时标计算子系统的模块实现 |
| 6.3.1 基本功能 |
| 6.3.2 模块设计 |
| 6.3.3 模块实现 |
| 6.4 钟差预测子系统的模块实现 |
| 6.4.1 基本功能 |
| 6.4.2 模块设计 |
| 6.4.3 模块实现 |
| 6.5 时间公报发布子系统的模块实现 |
| 6.5.1 基本功能 |
| 6.5.2 模块设计 |
| 6.5.3 模块实现 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术成果 |
| 致谢 |
（6）改进的ALGOS算法在TA（NTSC）归算中的应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的及意义 |
| 1.3 本文研究内容与文章结构 |
| 2 守时基本理论 |
| 2.1 守时系统介绍 |
| 2.2 守时型原子钟的性能指标 |
| 2.2.1 原子钟信号模型 |
| 2.2.2 噪声模型 |
| 2.2.3 评价方法 |
| 2.3 原子时算法 |
| 2.3.1 原子时算法的基本原理 |
| 2.3.2 经典的原子时算法 |
| 2.3.3 ALGOS算法的改进 |
| 2.3.4 其他原子时算法 |
| 3 数据预处理 |
| 3.1 原子钟比对数据预处理流程 |
| 3.2 数据检测 |
| 3.2.1 数据缺失 |
| 3.2.2 数据异常 |
| 3.3 粗点剔除方法 |
| 3.3.1 滑动的 3σ法 |
| 3.3.2 最大阈值法 |
| 3.4 数据平滑方法 |
| 3.4.1 Vondrak平滑 |
| 3.4.2 Kalman滤波 |
| 3.4.3 小波滤波 |
| 3.4.4 Vondrak平滑与Kalman滤波结果比较 |
| 4 钟差预报及算法设计 |
| 4.1 氢原子钟的钟差预报 |
| 4.1.1 钟差预报模型 |
| 4.1.2 钟差预报结果分析 |
| 4.2 算法介绍 |
| 4.3 类ALGOS算法 |
| 4.3.1 类ALGOS算法的基本原理 |
| 4.3.2 速率算法 |
| 4.3.3 权重算法 |
| 4.3.4 最大权确定 |
| 4.4 改进的ALGOS算法 |
| 4.4.1 新速率预报算法 |
| 4.4.2 新权重算法的基本原理 |
| 5 结果分析与比较 |
| 5.1 原子钟性能分析 |
| 5.1.1 原子钟性能分析 |
| 5.1.2 速率预报 |
| 5.2 权上限系数分析结果 |
| 5.2.1 UTC(NTSC)-TA'(NTSC) |
| 5.2.2 TAI-TA'(NTSC) |
| 5.3 类ALGOS算法和改进的ALGOS算法结果比较 |
| 5.3.1 权重因子 |
| 5.3.2 UTC(NTSC)-TA'(NTSC) |
| 5.3.3 TAI-TA'(NTSC) |
| 5.3.4 UTC-TA'(NTSC) |
| 5.3.5 TAI'-TA'(NTSC) |
| 5.3.6 应用 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）基于UTCr的主钟频率驾驭方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究的目的和意义 |
| 1.3 主要内容安排 |
| 第二章 守时基本理论 |
| 2.1 守时系统构成 |
| 2.2 原子钟信号模型及其性能指标 |
| 2.2.1 原子钟信号模型 |
| 2.2.2 噪声幂律谱模型 |
| 2.2.3 原子钟的性能指标 |
| 2.3 主钟频率驾驭 |
| 2.3.1 主钟频率驾驭系统构成 |
| 2.3.2 主钟频率驾驭原则 |
| 2.3.3 主钟频率源的选择 |
| 2.4 参考原子时算法 |
| 2.4.1 原子时算法的基本原理 |
| 2.4.2 经典的ALGOS(BIPM)算法 |
| 2.4.3 改进的ALGOS(BIPM)算法 |
| 2.4.4 AT1(NIST)算法 |
| 第三章 主钟频率驾驭方法 |
| 3.1 原子钟数据预处理 |
| 3.1.1 完整性检测 |
| 3.1.2 粗差剔除 |
| 3.1.3 数据异常情况分析 |
| 3.1.4 数据降噪 |
| 3.2 频率预测方法 |
| 3.2.1 UTCr数据预处理 |
| 3.2.2 基于UTCr的动态速率预测方法 |
| 3.3 参考原子时尺度算法 |
| 3.4 UTC(k)的驾驭 |
| 第四章 试验软硬件设计及实现 |
| 4.1 硬件搭建 |
| 4.2 软件设计及实现 |
| 4.2.1 计数器数据采集软件 |
| 4.2.2 基于UTCr的时间尺度算法软件 |
| 4.2.3 频率驾驭软件 |
| 第五章 结果分析 |
| 5.1 速率预测准确度分析 |
| 5.2 参考原子时计算结果分析 |
| 5.3 软件实时结果分析 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结与创新点 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 |
| 缩略语 |
（8）守时信息自动分析方法研究及软件实现（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 图表目录 |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的及意义 |
| 1.3 内容安排及创新点 |
| 2 守时基本理论 |
| 2.1 守时系统简介 |
| 2.2 稳定度 |
| 2.2.1 原子钟的噪声模型 |
| 2.2.2 Allan 方差 |
| 2.2.3 Hadmard 方差 |
| 2.3 原子时算法 |
| 2.3.1 原子时算法的基本原理 |
| 2.3.2 ALGOS 算法(BIPM) |
| 2.3.3 AT1 算法（NIST） |
| 2.3.4 Kalman 时间尺度算法 |
| 2.3.5 权重的计算 |
| 2.3.6 不同原子时算法比较 |
| 2.4 类 ALGOS 算法 |
| 3 原子钟比对数据预处理方法 |
| 3.1 数据完好性监测及规范化处理 |
| 3.2 数据奇异点检测修正算法分析研究 |
| 3.2.1 3σ准则 |
| 3.2.2 最小二乘法 |
| 3.2.3 最大阈值法 |
| 3.2.4 最小二乘结合 3σ法 |
| 3.3 数据降噪算法分析研究 |
| 3.3.1 Kalman 滤波 |
| 3.3.2 Vondrak 平滑 |
| 4 守时信息自动分析软件设计 |
| 4.1 总体设计 |
| 4.2 奇异点检测分析软件 |
| 4.2.1 总设计流程 |
| 4.2.2 模块设计 |
| 4.3 数据降噪分析软件 |
| 4.3.1 总设计流程 |
| 4.3.2 模块设计 |
| 4.4 钟组配置优化软件 |
| 4.4.1 总设计流程 |
| 4.4.2 模块设计 |
| 4.5 钟性能实时监测软件 |
| 4.5.1 总设计流程 |
| 4.5.2 模块设计 |
| 5 守时信息自动分析软件计算结果分析 |
| 5.1 奇异点检测分析软件结果分析 |
| 5.1.1 同种算法不同参数的结果分析 |
| 5.1.2 不同算法奇异点检测修正结果分析 |
| 5.2 数据降噪分析软件结果分析 |
| 5.2.1 同种算法不同参数的结果分析 |
| 5.2.2 不同平滑算法降噪结果分析 |
| 5.3 钟组配置优化软件结果分析 |
| 5.3.1 钟组配置对计算结果的影响 |
| 5.3.2 数据处理对计算结果的影响 |
| 5.3.3 时间尺度算法参数对计算结果的影响 |
| 5.4 钟性能实时监测软件结果分析 |
| 5.4.1 实时归算原子时 |
| 5.4.2 实时预报原子时 |
| 5.5 与传统方法比对分析 |
| 5.6 小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（10）实验室守时系统综合原子时算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 原子时算法基础 |
| 2.1 常用时间尺度 |
| 2.1.1 世界时（UT） |
| 2.1.2 国际原子时（TAI） |
| 2.1.3 协调世界时（UTC） |
| 2.1.4 时间标示法 |
| 2.2 地方原子时与实时UTC（K） |
| 2.2.1 地方原子时 |
| 2.2.2 实时UTC与控制 |
| 2.2.3 自由时标与驾驭时标 |
| 2.3 钟差与钟差模型 |
| 2.3.1 相对钟差与绝对钟差 |
| 2.3.2 钟差模型 |
| 2.4 原子钟及原子时标的性能指标 |
| 2.4.1 原子钟噪声类型 |
| 2.4.2 稳定度的时域表征 |
| 2.4.3 频率准确度 |
| 2.4.4 频率漂移率 |
| 第3章 钟差数据预处理 |
| 3.1 计算点数据拟合 |
| 3.1.1 一阶钟差模型 |
| 3.1.2 二阶钟差模型 |
| 3.1.3 一阶钟差模型与二阶钟差模型拟合结果比较 |
| 3.2 钟差数据粗差探测 |
| 3.2.1 粗差存在性判断 |
| 3.2.2 粗差定位与估计 |
| 3.2.3 理论方差σ~2_0 的确定 |
| 3.2.4 粗差探测算例 |
| 3.3 跳相跳频分析 |
| 3.3.1 跳相探测与估计 |
| 3.3.2 跳频分析 |
| 第4章 原子时加权平均算法研究 |
| 4.1 加权平均算法原理 |
| 4.1.1 平均时间尺度定义 |
| 4.1.2 实用公式 |
| 4.1.3 算法分析 |
| 4.1.4 ALGOS算法 |
| 4.2 计算软件设计 |
| 4.3 加权平均算法实验分析 |
| 4.3.1 实验数据准备 |
| 4.3.2 计算概述 |
| 4.3.3 ALGOS算法结果与TAI比较 |
| 4.3.4 计算周期比较 |
| 4.3.5 方差间隔比较 |
| 4.3.6 速率方差样本数N比较 |
| 4.3.7 最大权限值比较 |
| 4.4 基于真方差的加权平均算法 |
| 4.4.1 真方差计算 |
| 4.4.2 [Clocki-Clockj]计算 |
| 4.4.3 σ~2_0 计算 |
| 4.4.4 算例 |
| 4.4.5 算例分析 |
| 4.4.6 结论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 抗差估计在原子时计算中的应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 抗差估计原理 |
| 5.3 原子时抗差估计算法设计 |
| 5.3.1 原子时计算公式 |
| 5.3.2 权因子计算 |
| 5.3.3 计算流程 |
| 5.4 算例与分析 |
| 5.4.1 原始数据的抗差估计 |
| 5.4.2 加入模拟粗差后的抗差估计 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 铯钟与氢钟联合守时算法 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 氢钟频率特性分析 |
| 6.2.1 频漂特性分析 |
| 6.2.2 预报模型比较 |
| 6.2.3 速率方差分析 |
| 6.3 铯钟与氢钟联合守时原子时算法 |
| 6.3.1 预报公式改进 |
| 6.3.2 速率方差计算改进 |
| 6.4 算例与分析 |
| 6.4.1 数据说明与算例设计 |
| 6.4.2 结果与分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 KALMAN滤波原子时算法 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 KALMAN滤波原理 |
| 7.2.1 数学模型 |
| 7.2.2 Kalman滤波公式 |
| 7.2.3 Kalman滤波的计算步骤 |
| 7.3 原子时KALMAN滤波算法模型 |
| 7.3.1 状态向量 |
| 7.3.2 观测值向量 |
| 7.3.3 状态转移矩阵与过程噪声方差矩阵 |
| 7.3.4 观测方程 |
| 7.3.5 随机模型 |
| 7.4 实验与分析 |
| 7.4.1 数据源 |
| 7.4.2 状态参数初始值 |
| 7.4.3 观测值及其噪声方差 |
| 7.4.4 过程噪声方差 |
| 7.4.5 加权平均算法与Kalman滤波算法比较 |
| 7.4.6 观测噪声方差与过程噪声方差分析 |
| 7.4.7 结论 |
| 7.5 自适应KALMAN滤波原子时算法 |
| 7.5.1 概述 |
| 7.5.2 根据方差比确定过程噪声因子 |
| 7.5.3 自适应滤波计算步骤 |
| 7.5.4 算例 |
| 7.6 本章小结 |
| 第8章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
四、地方原子时TA(NTSC)计算软件设计（论文参考文献）
- [1]基于铯喷泉钟的频率驾驭方法研究[D]. 白杉杉. 中国科学院大学(中国科学院国家授时中心), 2020(01)
- [2]基于Vondrak-Cepek滤波的氢-铯融合原子时间尺度算法研究[D]. 姜萌. 中国科学院大学(中国科学院国家授时中心), 2019(01)
- [3]GNSS时间互操作关键技术研究[D]. 广伟. 中国科学院大学(中国科学院国家授时中心), 2019(01)
- [4]远程联合钟组原子时标公报发布系统的研究与实现[D]. 王星. 北京工业大学, 2019(03)
- [5]NTSC守时工作:国际先进、贡献卓绝[J]. 董绍武,屈俐俐,袁海波,王燕平,赵书红,张虹. 时间频率学报, 2016(03)
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- [9]现代授时技术[A]. 胡永辉,张道农,李延,陈泽青. 2013年中国电机工程学会年会论文集, 2013
- [10]实验室守时系统综合原子时算法研究[D]. 宋倩. 解放军信息工程大学, 2013(07)