國際自由原子時(shí)原始權(quán)重算法初步分析

摘要：自由原子時(shí)(EAL)是國際原子時(shí)(TAI)的基礎(chǔ)，由分布在世界各地的實(shí)驗(yàn)室的數(shù)百臺(tái)原子鐘加權(quán)平均得到。本文研究討論了EAL加權(quán)平均算法(ALGOS)中原始權(quán)重算法的權(quán)重問題。推導(dǎo)了原子鐘PreliminaryanalysesoftheoriginalweightingalgorithmoftheechelleatomiquelibreonalatomictimeTAIItisaiesspreadworldwideTheithmALGOSformingEALisdeviationvariancesarencesarealsoderivedwithmulationsvalidatethetheoreticalanalyses.Keywords:echelleatomiquelibre(EAL)ALGOSalgorithmatomicclockweightedight鐘和銫鐘的預(yù)測(cè)值都按照一。分析了原始權(quán)重算法的原理和試驗(yàn)現(xiàn)象。文獻(xiàn)[9]描述了新權(quán)重算法的原理，對(duì)比分權(quán)重算法中銫鐘的權(quán)重明顯大于氫鐘的權(quán)重，取滿權(quán)重算法以表示為[10-12]WFM噪聲(walkrandomfrequencymodulationnoise，RWFM)[10]，即式(1)的第一個(gè)方程Allan8-21]時(shí)間尺度都可以化簡(jiǎn)，最終由時(shí)間尺度基本方程(basictimescaleequations，BTSE)6,10]述方程組，結(jié)合式(11)，得到[6,10]ALGOS重和預(yù)測(cè)值的方法,9]ktk持不變，等于上一間隔的頻差估計(jì)值，計(jì)算公式為[6,9]2014年前，采用原始權(quán)重算法時(shí)，每個(gè)間隔的權(quán)重經(jīng)過4次迭代計(jì)算方程組(13)得到[6,9]。每次迭6,9]:一間隔內(nèi)該鐘的權(quán)重；后續(xù)迭代中，權(quán)重等于本次迭代式(16)和式(17)計(jì)算得到，并在本間隔內(nèi)保持不變。將權(quán)重和預(yù)測(cè)的頻差yi,k。(4)每臺(tái)鐘的權(quán)重反比于其頻差方差，即(5)若某臺(tái)鐘出現(xiàn)異常，則需要剔除出鐘組，在后續(xù)迭代中權(quán)重為零。若某臺(tái)鐘達(dá)到權(quán)重上限N權(quán)重等于式(18)的值。k1.5新預(yù)測(cè)算法采用二次多項(xiàng)式模型，即式(19)，預(yù)測(cè)所有原子鐘[7-9]2ALGOS原始權(quán)重算法的權(quán)重分析(1)假設(shè)原子鐘模型嚴(yán)格符合式(1)，不存在時(shí)差跳變、頻差跳變等異常情況。2.1無頻漂時(shí)算法權(quán)重分析S到令T2.2存在頻漂時(shí)算法權(quán)重分析此時(shí)，頻差協(xié)方差矩陣為統(tǒng)計(jì)》，這時(shí)有[22]為得到dWFM起主導(dǎo)作用時(shí)，才有。5)由于存在一定的波動(dòng)(由其數(shù)學(xué)分布和方差來表征)，每臺(tái)鐘的權(quán)重在不同間隔可能equencydeviationvariances3.2試驗(yàn)方法及結(jié)果分析有無頻漂數(shù)學(xué)期望近似數(shù)學(xué)分布近似方差2(σi2)2/11(T)3仿真試驗(yàn)分析3.1試驗(yàn)數(shù)據(jù)首先分析典型銫鐘和氫鐘的性能。分別選取中國國家授時(shí)中心(NTSC)的symmetricom5071A銫鐘mmndvariancesresultsAllan方差E-28E-30E1EE-28E9E-30E-28E9E-30E64.07E-602.48E-624.90E-60E64.11E-609E-60.16(1)在無頻漂和存在頻漂這兩種情況下，頻差方差的數(shù)學(xué)期望試驗(yàn)值都與理論值