[发明专利]一种确定原子钟非理想特性引起用户测距误差的方法

摘要

本发明提出了一种确定原子钟非理想特性引起用户测距误差的方法。在获得原子钟输出信号相位的测量值后，通过线性拟合获得星载原子钟的相位偏差、频率偏差和频率漂移，计算频率漂移造成的频率稳定性增量。在相位测量值中扣除频率漂移后，计算由相位跳变引起的频率稳定度增量。获得频率漂移和相位跳变共同造成的频率稳定性增量后，通过换算得出原子钟非理想特性引起的用户测距误差。本发明给出了用户测距误差与原子钟的频率漂移、相位跳变两种特性之间的量化关系，能准确全面地评估原子钟特性对用户测距误差的影响。

主权项

1.一种确定原子钟非理想特性引起用户测距误差的方法，其特征在于步骤如下：(1)在时间T内，对原子钟输出信号的相位进行测量，获取原子钟输出信号的n个相位测量值x(1)，x(2)，...，x(i)，...，x(n)，其中i为自然数，并且1≤i≤n，ΔT为测量间隔，且T＝ΔT·n；(2)根据步骤(1)得到的相位测量值，计算获得星载原子钟相位随时间变化的最小二乘线性拟合其中a表示相位偏差的常数，b表示频率偏差的常数，c表示频率漂移的常数，为第i个相位测量值的拟合值；(3)根据步骤(2)中得到的频率漂移常数c，计算时间T内因频率漂移c造成的频率稳定性增量(4)根据相位测量值x(i)与相位测量值的拟合值计算获得x_diff(i)的一阶差分Δx_diff(i)＝x_diff(i+1)-x_diff(i)，其中(5)根据步骤(4)中得到的Δx_diff(i)，计算获得Δx_diff(i)的一阶差分Δ²x_diff(i)＝Δx_diff(i+1)-Δx_diff(i)；(6)根据步骤(5)中得到的Δ²x_diff(i)，计算获得时间T内由相位跳变造成的频率稳定性增量其中∑[]为求和运算符号；(7)根据步骤(3)、步骤(6)中分别获得的σ_d(T)、σ_p(T)，计算获得时间T内由频率漂移和相位跳变共同造成的频率稳定性增量：σ(T)=σd2(T)+σp2(T)=c2T22+12(n-2)T2Σj=2n-2[Δ2xdiff(j)]2,]]>其中∑[]为求和运算符号；(8)根据步骤(7)中得到的由频率漂移以及相位跳变共同造成的频率稳定性增量σ(T)和电磁波传播速度v计算得出用户测距误差ε(T)＝σ(T)·v。