时频系统中主备钟一致性保持方法的研究

卢建福，高玉平，林思佳，刘彪



时频系统中主备钟一致性保持方法的研究

卢建福1,2，高玉平1,3，林思佳1,2，刘彪1,2

（1. 中国科学院国家授时中心，西安 710600；2. 中国科学院大学，北京 100039；3. 中国科学院时间频率基准重点实验室，西安 710600）

为保证主、备钟切换时时间信号的准确性和稳定性，开展了主、备钟一致性保持方法的研究。搭建了进行主、备钟一致性保持的实验系统，阐述了系统的原理，分析了不同钟差预测模型的效果，给出了计算备份钟频率补偿量的公式，测试了系统在不同控制周期下的同步水平。测试结果表明：采用本系统的主、备钟一致性保持方法，能够实现主、备钟间的最大时间偏差小于1ns的指标，同时提高了备份钟的长期频率稳定度。

原子钟；时间同步；频率驾驭

0 引言

随着我国国民经济、国防建设和空间技术的发展，对高精度时间频率服务的准确性、稳定性和可靠性提出了越来越高的要求。在实际应用中，时间和频率信号常被作为业务工作的参考基准，因此需要具有准确性、连续性、稳定性和可靠性等特点；通常，时间频率信号是由时频系统中的原子钟产生，为保证输出信号的连续性和可靠性，时频系统中建有备份原子钟，并需要对主、备钟输出的时频信号进行一致性保持。为此，搭建了主、备钟一致性保持的试验系统，实现了两个原子钟间实时相位同步，必要时进行工作钟与备份钟间信号的切换。

1 系统原理

1.1 主、备钟一致性保持的原理

图1所示是主、备钟一致性保持系统的原理框图。……