程梦飞,李　博,齐　昕

北京卫星导航中心，北京，100094



用卡尔曼滤波方法进行氢钟钟差预报的方法与结果

程梦飞,李博,齐昕

北京卫星导航中心，北京，100094

钟差预报是实现时间同步的重要基础，本文以原子钟时间模型为理论基础，研究主动型氢原子钟与协调世界时UTC(k)的钟差预报方案。线性最小二乘模型与卡尔曼滤波模型均可进行氢钟参数估计和钟差预报。线性最小二乘模型只能估计钟的确定性参数，不能及时适应氢钟信号的变化；卡尔曼滤波模型不仅可以滤除测量噪声等部分噪声，减小频差和频漂波动，提高信号的短期稳定度，及时适应氢钟信号的变化，准确预报时差值、频差值和频率漂移值，而且有助于提高时间溯源精度和稳定度。

原子钟时间模型；钟差预报；线性最小二乘模型；卡尔曼滤波模型

1　引　言

原子钟是时间频率系统的基础，主动型氢原子钟因其优良的短、中长期稳定度和高的相位噪声指标在卫星导航等领域应用广泛。以原子钟时间模型为理论基础，将氢钟输出信号视为时标A，通过调整其频率向协调世界时UTC(k)进行时间同步，钟差数据预报结果对溯源精度有着重要的影响。

溯源过程中可以采用线性最小二乘拟合模型进行钟差结果预报，该钟差数学模型中只包含钟差的确定性部分，无法量化随机性部分(噪声部分)对钟差的影响。然而在高精度溯源中，误差项对于钟差数据预报结果有显著影响，需要改进钟差预报模型，在模型中加入对原子钟时间模型随机性部分的计算。……