銣原子頻率標準校準裝置的製作方法
2023-07-30 12:47:26 1
專利名稱：銣原子頻率標準校準裝置的製作方法
技術領域：
銣原子頻率標準校準裝置技術領域[0001]本實用新型屬於導航與授時技術領域，涉及一種銣原子頻率標準校準裝置。
技術背景[0002]為了精密導航和測量的需要，GPS建立了專用的時間系統，實現了遠程無線電 導航和精密授時。我國近年也建成了北鬥衛星定位通信系統，採用雙星有源定位體制， 由兩顆工作衛星和一顆備份衛星組成，在只觀測一顆衛星的情況下即可提供精確的授時 服務。[0003]銣原子鐘作為頻率標準，必須溯源到國家或國際頻率基準。但長期以來，銣原 子鍾仍是用搬運比對的辦法溯源，且每年一次的送檢不能對銣原子鐘進行實時監測，給 銣原子鐘的狀態確認和核查帶來不便。發明內容[0004]本實用新型的目的是提供一種結構簡單、可靠性高的銣原子頻率標準校準裝 置，該裝置不僅可以確認銣原子鐘狀態，還可以實現銣原子鐘狀態的長期監測。[0005]為實現上述目的，本實用新型提供的銣原子頻率標準校準裝置包括GPS天線、 GPS授時模塊、北鬥天線、北鬥授時模塊、微處理晶片CPU、計數器和銣原子鐘校準模 塊。[0006]GPS天線用於接收GPS衛星信號，並將接收到的衛星信號傳送給GPS授時模 塊；GPS授時模塊在微處理晶片CPU的控制下產生IPPS秒脈衝信號；[0007]北鬥天線用於接收北鬥衛星信號，並將接收到的衛星信號傳送給北鬥授時模 塊；北鬥授時模塊在微處理晶片CPU的控制下產生IPPS秒脈衝信號；[0008]微處理晶片CPU分別與GPS授時模塊和北鬥授時模塊連接，用於設置GPS授時 模塊和北鬥授時模塊的工作參數，並從GPS授時模塊和北鬥授時模塊任選一路秒脈衝信 號輸出到計數器；[0009]計數器將來自GPS授時模塊或北鬥授時模塊的秒脈衝信號與銣原子鐘輸出的秒 脈衝信號進行時差比較，比較結果輸入銣原子鐘校準模塊；[0010]銣原子鐘校準模塊根據計數器輸入的時差計算銣原子鐘的準確度、漂移率，當 準確度、漂移率均超出銣原子鐘檢定規程要求的性能指標時，調整銣原子鐘的時鐘頻率 與檢定規程要求的性能指標一致。[0011]本實用新型通過將GPS授時模塊或北鬥授時模塊的秒脈衝信號與銣原子鐘輸出 的秒脈衝信號進行時差比較，並利用時差計算銣原子鐘的準確度、漂移率，當準確度、 漂移率均超出銣原子鐘檢定規程要求的性能指標時，調整銣原子鐘的時鐘頻率，從而實 現了對銣原子頻率標準的校準。本實用新型能夠同時輸出北鬥授時系統和GPS授時系統 兩路秒脈衝信號，當其中一路失效時不會影響整套裝置的運行，可靠性高。
[0012]圖1為本實用新型的系統框圖。
具體實施方式
[0013]
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。[0014]本實用新型的系統框圖如圖1所示，包括GPS天線、GPS授時模塊、北鬥天 線、北鬥授時模塊、微處理晶片CPU、計數器和銣原子鐘校準模塊。[0015]GPS天線，用來接收GPS衛星信號，並將接收到的衛星信號傳送給GPS授時模 塊。GPS授時模塊在微處理晶片CPU的控制下產生IPPS秒脈衝信號。[0016]北鬥天線，用來接收北鬥衛星信號，並將接收到的衛星信號傳送給北鬥授時模 塊。北鬥授時模塊在微處理晶片CPU的控制下產生IPPS秒脈衝信號。[0017]GPS授時模塊和北鬥授時模塊可直接從市場上購買，本實施例中GPS授時模塊 採用摩託羅拉公司生產的M12授時晶片，北鬥授時模塊採用北京聯亞天星網絡信息技術 有限公司生產的wybd-oem晶片。[0018]微處理晶片CPU，分別與GPS授時模塊和北鬥授時模塊通訊，設置GPS授時模塊和北鬥授時模塊的工作參數，如本地經緯度信息、UTC時間等，以保證GPS授時模塊 和北鬥授時模塊正常工作，並從GPS授時模塊和北鬥授時模塊任選一路秒脈衝信號輸出 到計數器。為提高秒脈衝信號的輸出精度，可首先通過頻譜儀等設備測量天線到授時模 塊的線纜延時，然後通過微處理晶片CPU調整GPS授時模塊和北鬥授時模塊的線纜延時 參數，從而提高秒脈衝信號的輸出精度。[0019]計數器將來自GPS授時模塊或北鬥授時模塊的秒脈衝信號與銣原子鐘輸出的秒 脈衝信號進行時差比較，比較結果輸入銣原子鐘校準模塊。[0020]銣原子鐘校準模塊根據計數器輸入的時差計算銣原子鐘的準確度、漂移率，當 準確度、漂移率均超出銣原子鐘檢定規程要求的性能指標時，調整銣原子鐘的時鐘頻率 與檢定規程要求的性能指標一致。[0021]本實用新型的工作流程為[0022]GPS天線和北鬥天線分別接收各自衛星信號，CPU與GPS授時模塊和北鬥授時 模塊進行通訊，設置北鬥和GPS授時模塊的工作參數，調整秒脈衝信號輸出精度。北鬥 授時模塊和GPS授時模塊分別輸出秒脈衝，微處理晶片CPU選擇其中一路秒脈衝信號與 被校準的銣原子鐘自身輸出的秒脈衝信號輸入計數器進行時差比較，時差結果輸入銣原 子鍾校準模塊計算出銣原子鐘的準確度、漂移率，當準確度、漂移率均超出銣原子鐘檢 定規程要求的性能指標時，調整銣原子鐘的時鐘頻率與檢定規程要求的性能指標一致。
權利要求1. 一種銣原子頻率標準校準裝置，其特徵在於該裝置包括GPS天線、GPS授時模 塊、北鬥天線、北鬥授時模塊、微處理晶片CPU、計數器和銣原子鐘校準模塊；所述GPS天線用於接收GPS衛星信號，並將接收到的衛星信號傳送給GPS授時模 塊；所述GPS授時模塊在微處理晶片CPU的控制下產生IPPS秒脈衝信號；所述北鬥天線用於接收北鬥衛星信號，並將接收到的衛星信號傳送給北鬥授時模 塊；所述北鬥授時模塊在微處理晶片CPU的控制下產生IPPS秒脈衝信號；所述微處理晶片CPU分別與GPS授時模塊和北鬥授時模塊連接，用於設置GPS授時 模塊和北鬥授時模塊的工作參數，並從GPS授時模塊和北鬥授時模塊任選一路秒脈衝信 號輸出到計數器；所述計數器將來自GPS授時模塊或北鬥授時模塊的秒脈衝信號與銣原子鐘輸出的秒 脈衝信號進行時差比較，比較結果輸入銣原子鐘校準模塊；所述銣原子鐘校準模塊根據計數器比較結果調整銣原子鐘的時鐘頻率。
專利摘要本實用新型屬於導航與授時技術領域，公開了一種銣原子頻率標準校準裝置，由GPS天線、GPS授時模塊、北鬥天線、北鬥授時模塊、CPU、計數器和銣原子鐘校準模塊組成，GPS天線和北鬥天線分別接收各自衛星信號，CPU與北鬥和GPS授時模塊進行通訊，設置北鬥和GPS授時模塊的工作參數，北鬥和GPS授時模塊分別輸出秒脈衝，CPU選擇其中一路與被校準的銣原子鐘輸出的秒脈衝一起輸入計數器進行時差比較，銣原子鐘校準模塊根據時差結果計算銣原子鐘的準確度、漂移率，並根據計算結果微調銣原子鐘的時鐘頻率。本實用新型結構簡單、可靠性高，不僅可以確認銣原子鐘狀態，還可以實現銣原子鐘狀態的長期監測。
文檔編號G04F5/14GK201812151SQ20102050366
公開日2011年4月27日 申請日期2010年8月19日 優先權日2010年8月19日
發明者葉玲玲, 席震東, 徐一新, 柏永斌, 沈小青, 石明華, 陸新剛 申請人:中國人民解放軍63680部隊