專利名稱：銣原子頻率標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
銣原子頻率標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型屬于導(dǎo)航與授時(shí)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種銣原子頻率標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)裝置。
技術(shù)背景[0002]為了精密導(dǎo)航和測(cè)量的需要，GPS建立了專用的時(shí)間系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程無線電 導(dǎo)航和精密授時(shí)。我國(guó)近年也建成了北斗衛(wèi)星定位通信系統(tǒng)，采用雙星有源定位體制， 由兩顆工作衛(wèi)星和一顆備份衛(wèi)星組成，在只觀測(cè)一顆衛(wèi)星的情況下即可提供精確的授時(shí) 服務(wù)。[0003]銣原子鐘作為頻率標(biāo)準(zhǔn)，必須溯源到國(guó)家或國(guó)際頻率基準(zhǔn)。但長(zhǎng)期以來，銣原 子鐘仍是用搬運(yùn)比對(duì)的辦法溯源，且每年一次的送檢不能對(duì)銣原子鐘進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，給 銣原子鐘的狀態(tài)確認(rèn)和核查帶來不便。發(fā)明內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高的銣原子頻率標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)裝 置，該裝置不僅可以確認(rèn)銣原子鐘狀態(tài)，還可以實(shí)現(xiàn)銣原子鐘狀態(tài)的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供的銣原子頻率標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)裝置包括GPS天線、 GPS授時(shí)模塊、北斗天線、北斗授時(shí)模塊、微處理芯片CPU、計(jì)數(shù)器和銣原子鐘校準(zhǔn)模 塊。[0006]GPS天線用于接收GPS衛(wèi)星信號(hào)，并將接收到的衛(wèi)星信號(hào)傳送給GPS授時(shí)模 塊；GPS授時(shí)模塊在微處理芯片CPU的控制下產(chǎn)生IPPS秒脈沖信號(hào)；[0007]北斗天線用于接收北斗衛(wèi)星信號(hào)，并將接收到的衛(wèi)星信號(hào)傳送給北斗授時(shí)模 塊；北斗授時(shí)模塊在微處理芯片CPU的控制下產(chǎn)生IPPS秒脈沖信號(hào)；[0008]微處理芯片CPU分別與GPS授時(shí)模塊和北斗授時(shí)模塊連接，用于設(shè)置GPS授時(shí) 模塊和北斗授時(shí)模塊的工作參數(shù)，并從GPS授時(shí)模塊和北斗授時(shí)模塊任選一路秒脈沖信 號(hào)輸出到計(jì)數(shù)器；[0009]計(jì)數(shù)器將來自GPS授時(shí)模塊或北斗授時(shí)模塊的秒脈沖信號(hào)與銣原子鐘輸出的秒 脈沖信號(hào)進(jìn)行時(shí)差比較，比較結(jié)果輸入銣原子鐘校準(zhǔn)模塊；[0010]銣原子鐘校準(zhǔn)模塊根據(jù)計(jì)數(shù)器輸入的時(shí)差計(jì)算銣原子鐘的準(zhǔn)確度、漂移率，當(dāng) 準(zhǔn)確度、漂移率均超出銣原子鐘檢定規(guī)程要求的性能指標(biāo)時(shí)，調(diào)整銣原子鐘的時(shí)鐘頻率 與檢定規(guī)程要求的性能指標(biāo)一致。[0011]本實(shí)用新型通過將GPS授時(shí)模塊或北斗授時(shí)模塊的秒脈沖信號(hào)與銣原子鐘輸出 的秒脈沖信號(hào)進(jìn)行時(shí)差比較，并利用時(shí)差計(jì)算銣原子鐘的準(zhǔn)確度、漂移率，當(dāng)準(zhǔn)確度、 漂移率均超出銣原子鐘檢定規(guī)程要求的性能指標(biāo)時(shí)，調(diào)整銣原子鐘的時(shí)鐘頻率，從而實(shí) 現(xiàn)了對(duì)銣原子頻率標(biāo)準(zhǔn)的校準(zhǔn)。本實(shí)用新型能夠同時(shí)輸出北斗授時(shí)系統(tǒng)和GPS授時(shí)系統(tǒng) 兩路秒脈沖信號(hào)，當(dāng)其中一路失效時(shí)不會(huì)影響整套裝置的運(yùn)行，可靠性高。


[0012]圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)框圖。
具體實(shí)施方式
[0013]
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。[0014]本實(shí)用新型的系統(tǒng)框圖如圖1所示，包括GPS天線、GPS授時(shí)模塊、北斗天 線、北斗授時(shí)模塊、微處理芯片CPU、計(jì)數(shù)器和銣原子鐘校準(zhǔn)模塊。[0015]GPS天線，用來接收GPS衛(wèi)星信號(hào)，并將接收到的衛(wèi)星信號(hào)傳送給GPS授時(shí)模 塊。GPS授時(shí)模塊在微處理芯片CPU的控制下產(chǎn)生IPPS秒脈沖信號(hào)。[0016]北斗天線，用來接收北斗衛(wèi)星信號(hào)，并將接收到的衛(wèi)星信號(hào)傳送給北斗授時(shí)模 塊。北斗授時(shí)模塊在微處理芯片CPU的控制下產(chǎn)生IPPS秒脈沖信號(hào)。[0017]GPS授時(shí)模塊和北斗授時(shí)模塊可直接從市場(chǎng)上購買，本實(shí)施例中GPS授時(shí)模塊 采用摩托羅拉公司生產(chǎn)的M12授時(shí)芯片，北斗授時(shí)模塊采用北京聯(lián)亞天星網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù) 有限公司生產(chǎn)的wybd-oem芯片。[0018]微處理芯片CPU，分別與GPS授時(shí)模塊和北斗授時(shí)模塊通訊，設(shè)置GPS授時(shí)模塊和北斗授時(shí)模塊的工作參數(shù)，如本地經(jīng)緯度信息、UTC時(shí)間等，以保證GPS授時(shí)模塊 和北斗授時(shí)模塊正常工作，并從GPS授時(shí)模塊和北斗授時(shí)模塊任選一路秒脈沖信號(hào)輸出 到計(jì)數(shù)器。為提高秒脈沖信號(hào)的輸出精度，可首先通過頻譜儀等設(shè)備測(cè)量天線到授時(shí)模 塊的線纜延時(shí)，然后通過微處理芯片CPU調(diào)整GPS授時(shí)模塊和北斗授時(shí)模塊的線纜延時(shí) 參數(shù)，從而提高秒脈沖信號(hào)的輸出精度。[0019]計(jì)數(shù)器將來自GPS授時(shí)模塊或北斗授時(shí)模塊的秒脈沖信號(hào)與銣原子鐘輸出的秒 脈沖信號(hào)進(jìn)行時(shí)差比較，比較結(jié)果輸入銣原子鐘校準(zhǔn)模塊。[0020]銣原子鐘校準(zhǔn)模塊根據(jù)計(jì)數(shù)器輸入的時(shí)差計(jì)算銣原子鐘的準(zhǔn)確度、漂移率，當(dāng) 準(zhǔn)確度、漂移率均超出銣原子鐘檢定規(guī)程要求的性能指標(biāo)時(shí)，調(diào)整銣原子鐘的時(shí)鐘頻率 與檢定規(guī)程要求的性能指標(biāo)一致。[0021]本實(shí)用新型的工作流程為[0022]GPS天線和北斗天線分別接收各自衛(wèi)星信號(hào)，CPU與GPS授時(shí)模塊和北斗授時(shí) 模塊進(jìn)行通訊，設(shè)置北斗和GPS授時(shí)模塊的工作參數(shù)，調(diào)整秒脈沖信號(hào)輸出精度。北斗 授時(shí)模塊和GPS授時(shí)模塊分別輸出秒脈沖，微處理芯片CPU選擇其中一路秒脈沖信號(hào)與 被校準(zhǔn)的銣原子鐘自身輸出的秒脈沖信號(hào)輸入計(jì)數(shù)器進(jìn)行時(shí)差比較，時(shí)差結(jié)果輸入銣原 子鐘校準(zhǔn)模塊計(jì)算出銣原子鐘的準(zhǔn)確度、漂移率，當(dāng)準(zhǔn)確度、漂移率均超出銣原子鐘檢 定規(guī)程要求的性能指標(biāo)時(shí)，調(diào)整銣原子鐘的時(shí)鐘頻率與檢定規(guī)程要求的性能指標(biāo)一致。
權(quán)利要求1. 一種銣原子頻率標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)裝置，其特征在于該裝置包括GPS天線、GPS授時(shí)模 塊、北斗天線、北斗授時(shí)模塊、微處理芯片CPU、計(jì)數(shù)器和銣原子鐘校準(zhǔn)模塊；所述GPS天線用于接收GPS衛(wèi)星信號(hào)，并將接收到的衛(wèi)星信號(hào)傳送給GPS授時(shí)模 塊；所述GPS授時(shí)模塊在微處理芯片CPU的控制下產(chǎn)生IPPS秒脈沖信號(hào)；所述北斗天線用于接收北斗衛(wèi)星信號(hào)，并將接收到的衛(wèi)星信號(hào)傳送給北斗授時(shí)模 塊；所述北斗授時(shí)模塊在微處理芯片CPU的控制下產(chǎn)生IPPS秒脈沖信號(hào)；所述微處理芯片CPU分別與GPS授時(shí)模塊和北斗授時(shí)模塊連接，用于設(shè)置GPS授時(shí) 模塊和北斗授時(shí)模塊的工作參數(shù)，并從GPS授時(shí)模塊和北斗授時(shí)模塊任選一路秒脈沖信 號(hào)輸出到計(jì)數(shù)器；所述計(jì)數(shù)器將來自GPS授時(shí)模塊或北斗授時(shí)模塊的秒脈沖信號(hào)與銣原子鐘輸出的秒 脈沖信號(hào)進(jìn)行時(shí)差比較，比較結(jié)果輸入銣原子鐘校準(zhǔn)模塊；所述銣原子鐘校準(zhǔn)模塊根據(jù)計(jì)數(shù)器比較結(jié)果調(diào)整銣原子鐘的時(shí)鐘頻率。
專利摘要本實(shí)用新型屬于導(dǎo)航與授時(shí)技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種銣原子頻率標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)裝置，由GPS天線、GPS授時(shí)模塊、北斗天線、北斗授時(shí)模塊、CPU、計(jì)數(shù)器和銣原子鐘校準(zhǔn)模塊組成，GPS天線和北斗天線分別接收各自衛(wèi)星信號(hào)，CPU與北斗和GPS授時(shí)模塊進(jìn)行通訊，設(shè)置北斗和GPS授時(shí)模塊的工作參數(shù)，北斗和GPS授時(shí)模塊分別輸出秒脈沖，CPU選擇其中一路與被校準(zhǔn)的銣原子鐘輸出的秒脈沖一起輸入計(jì)數(shù)器進(jìn)行時(shí)差比較，銣原子鐘校準(zhǔn)模塊根據(jù)時(shí)差結(jié)果計(jì)算銣原子鐘的準(zhǔn)確度、漂移率，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果微調(diào)銣原子鐘的時(shí)鐘頻率。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高，不僅可以確認(rèn)銣原子鐘狀態(tài)，還可以實(shí)現(xiàn)銣原子鐘狀態(tài)的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。
文檔編號(hào)G04F5/14GK201812151SQ20102050366
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月19日
發(fā)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(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍63680部隊(duì)