共视数据生成方法、接收机和时间校准系统与流程

本发明实施例涉及时间校准技术，尤其涉及一种共视数据生成方法、接收机和时间校准系统。

背景技术：

1、随着科学技术的发展，高精密时间频率在国民经济发展中的重要性凸显。精密时间在国防现代化，国民经济建设的诸多方面都有着广泛的应用。在很多科学研究领域，如计量、校准、事件时间戳等方面，都需要高精度时间基准。精密计时、现代通信、导航定位和计算机自动控制等都离不开精密时间尺度和时间频率测量技术，参见专利文献1(us5757916)，类似的，还包括专利文献2(cn101014874a)，专利文献3(cn101843010a)，专利文献4(cn103283288a)等。原子时标是时间频率体系的核心，对上实现国际溯源，对下实现量值传递。它在时间频率体系起着承上启下的作用，高度稳定、准确的时标是时间频率体系的关键。

2、国际上使用的统一时间是协调世界时(universal time coordinated，utc)，它是由国际原子时(international atomic time，tai)加上闰秒后得到。tai是由全世界时间频率实验室合作产生的结果，分布在50多个实验室的400多台原子钟数据经加权平均再经过基准钟驾驭产生。国际计量局(international bureau ofweights and measures，bipm)负责tai和utc的管理和发布，一般滞后30天至45天发布一次时间公报，包含了utc与各实验室的时差，以及utc与各参与tai计算的原子钟的时差。

3、守时单位一般包括原子钟，内部测量、溯源比对、时标产生、时间传递等部分组成，其中由多个原子钟构成的钟组进行联合守时并产生本地原子时标(综合原子时ta(k)，其中k用于表示各守时单位的代号)，具有较好的稳定性和鲁棒性，ta(k)也是通过原子钟数据经加权平均后产生，一般滞后1天以上，通过时间传递系统使utc与ta(k)联合驾驭产生本地协调时utc(k)。

4、为了提高各守时单位的本地协调时utc(k)的准确度，提出了卫星共视法进行时间校准。卫星共视法是相距较远的两台钟或两个地方世界时之间进行时间比对的方法。共视意味着两地同时能看到同一颗卫星，并同时测出本地钟与所接收到卫星给出的时间差，事后交换数据得出两地时钟的时差。非专利文献1(王莉萍，徐亮，基于卫星共视法的时间频率远程校准原理，上海计量测试，2019.3，第274期)较为系统的介绍了常规的通过卫星实现高准确度的时间频率标准及其传递比对和同步方法。然而，基于卫星共视法，目前，现有用户的本地标准时间和频率一般先溯源至utc(k)/bds/gps，再间接溯源到utc。

5、用户溯源到utc(k)一般采用全球导航卫星系统(global navigationsatellitesystem，gnss)共视技术(gnss共视法)，具体可以参见非专利文献2(陈瑞琼，utc(ntsc)远程复现方法研究与工程实现(d)，中国科学院大学)以及专利文献5(us2018/0011199a1)。也可以采用其他卫星系统，中国的北斗卫星，具体参见专利文献6(cn201811252379，基于北斗rdss的共视数据传递与时间同步方法及系统)。考虑到单一卫星信号的时延和误差，共视法则采用多个卫星信号计算时差的平均值，以此方法提高时间频率比对精度，从而溯源至utc(k)，具体参见专利文献7(wo02/061449a1)。然而，由于utc(k)/bds/gps受到了人为的干预/调整，其频率特性和可预测性将会下降。因此将影响卫星共视法进行时间校准的准确度。

6、其它涉及上述技术领域的现有技术，包括但不仅限于以下列出专利或者非专利文献，本发明将其一并引入。

7、一种实时驯服到时间频率标准的高精密时间频率源，cn103226324b

8、一种基于全球导航卫星系统的时频传递数据采集处理系统，cn102590836b一种频率标准远程校准方法及其系统，cn101692163b

9、一种用于监测实体原子钟的虚拟原子钟系统及工作方法，cn110837219a

10、基于多种gnss系统融合的时间频率传递方法和接收机，cn102004258b

11、基于光纤时间传递的高精密时间频率源，cn106506106b

12、光纤单向时间频率传输系统和方法，cn106571874b

13、enhanced stability for local atomic clock ensemble time scale usingweightedmoving average filter,doi:10.1109/icma.2016.7558864

14、agenerating procedure for local atomic clock ensemble time scale,doi:10.1109/iaeac.2017.8054040

15、enhanced predictability of hydrogen maser using random pursuitstrategy,doi:10.1109/fcs.2017.8089011

16、time transfer via different gnss systems,doi:10.23919/ursiap-rasc.2019.8738763.

17、further results of time transfer through the optical fiber at nim,doi:10.1109/fcs.2017.8089010

18、disciplined oscillator system by utc(nim)for remote time andfrequencytraceability,doi:10.1109/eftf.2014.7331537

19、new timekeeping system and its time link calibration at nim,doi:10.1109/fcs.2014.6859896

20、research on modification of h-maser drift,doi:10.1109/fcs.2014.6859953

技术实现思路

1、本发明提供一种共视数据生成方法、接收机和时间校准系统，能够提高时间校准的准确度。

2、第一方面，本发明实施例提供一种共视数据生成方法，包括：

3、接收卫星测量数据；

4、获取镜像原子钟提供的虚拟时频测量信号；

5、计算所述卫星测量数据与所述镜像原子钟提供的虚拟时频测量信号的时间偏差数据和/或频率偏差数据，作为共视数据。

6、第二方面，本发明实施例提供一种接收机，包括：

7、卫星信号接收单元，用于接收卫星测量数据；

8、本地信号获取单元，用于获取镜像原子钟提供的虚拟时频测量信号；

9、数据生成模块，用于计算所述卫星测量数据与所述镜像原子钟提供的虚拟时频测量信号的时间偏差数据和/或频率偏差数据。

10、第三方面，本发明实施例提供一种校准方法，包括：

11、守时单位通过协议将共视数据传送到用时终端并进行时间和/或频率校准，所述共视数据根据第一方面所述的共视数据生成方法生成。

12、第四方面，本发明实施例提供一种时间校准系统，包括：包括：至少一个用时终端和至少一个守时单位；

13、所述至少一个用时终端通过协议接收守时单位发送的共视数据进行时间和/或频率校准；

14、所述至少一个用时终端和至少一个守时单位中包括如第二方面所述的接收机。

15、第五方面，本发明实施例提供一种用时终端，包括：接收机和终端节点；

16、接收机包括如第二方面的接收机；

17、终端节点用于向守时单位发送接收机计算的共视数据，并接收守时单位发送的修正的时间偏差数据和/或频率偏差数据，并根据修正的时间偏差数据和/或频率偏差数据对本地时频信号进行校准。

18、第六方面，本发明实施例提供一种时间戳生成方法，包括：根据第五方面任一种可能的实现方式的用时终端获取校准后的时频信号；

19、根据校准后的时频信号为时间戳服务器授时，并加盖时间戳。

20、第七方面，本发明实施例提供一种数据挖掘方法，包括：根据前述任一种可能的实现方式的用时终端获取校准后的时频信号；

21、根据校准后的时频信号为多个数据挖掘服务器授时，以使多个数据挖掘服务器根据校准后的时频信号完成数据的精确排序和/或筛选。

22、本发明实施例提供的共视数据生成方法、接收机和时间校准系统，根据卫星测量数据和镜像原子钟提供的虚拟时频测量信号的时间偏差和/频率偏差数据，得到共视数据，采用该共视数据进行时间校准，提高了时间校准的准确度。