(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111448835.X (22)申请日 2021.11.30 (71)申请人 中山大学 地址 510275 广东省广州市海珠区新港西 路135号 (72)发明人 朱祥维　刘阳　徐波　徐奕禹　 李俊志　沈丹　欧阳明俊 　陈正坤　 郑泽昊　 (74)专利代理 机构 广州三环 专利商标代理有限 公司 44202 代理人 郭浩辉　颜希文 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 一种三维加权的综合原子时测量方法及装 置 (57)摘要 本发明公开了一种三维加权的综合原子时 测量方法及装置， 包括： 获取钟组各台原子钟的 钟差数据， 对钟差数据分解成频差、 频漂和叠加 原子钟噪声的初始钟差三个维度。 根据分解结果 构造初始矩阵， 同时按照相应的取权规则对分解 结果取权重。 根据取权结果构造权重矩阵， 根据 权重矩阵和初始矩阵， 对钟组 中的每台原子钟进 行加权平均， 输出综合原子时。 本发明对钟差数 据进行三维分解、 三维权重计算和三维加权后， 生成综合原子时。 该综合原 子时考虑到多个平滑 时间段内的稳定度， 兼顾长中短期稳定度性能， 同时提高生成时间尺度的长中短期稳定度， 可以 作为原子钟调整的依据， 调整原子钟得到实际使 用的时间、 频率。 权利要求书2页 说明书9页 附图2页 CN 114201863 A 2022.03.18 CN 114201863 A 1.一种三维加权的综合原子时测量方法， 其特 征在于， 包括： 获取钟组中各台原子钟的钟差数据； 将所述钟差数据分解成频差、 频漂和叠加原子钟噪声的初始钟差三个维度， 并根据分 解结果构建初始 矩阵； 根据预设的取权规则， 分别对所述频差、 所述频漂和所述叠加原子钟噪声的初始钟差 进行取权， 并根据取权结果， 构建权 重矩阵； 根据所述权重矩阵和初始矩阵， 对钟 组中的每台原子钟进行加权平均， 获得综合原子 时。 2.如权利要求1所述的一种三维加权的综合原子时测量方法， 其特征在于， 将所述钟差 数据分解成频差、 频漂和叠加原子钟噪声的初始钟差三个维度， 具体为： 对所述钟差数据根据最小二乘法滑动进行计算， 获得 所述频漂； 对所述钟差数据根据最小二乘法拟合进行计算， 获得 所述频差； 基于所述钟差数据、 所述频漂和所述频差进行减法计算， 获得所述叠加原子钟噪声的 初始钟差 。 3.如权利要求1所述的一种三维加权的综合原子时测量方法， 其特征在于， 根据分解结 果构建初始 矩阵， 具体为： 所述初始 矩阵包括分解矩阵和系数矩阵； 根据每台原子钟对应的频差、 频漂和叠加原子钟噪声的初始钟差， 构建所述分解矩阵； 根据每台原子钟的钟差数据， 构建所述系数矩阵。 4.如权利要求1所述的一种三维加权的综合原子时测量方法， 其特征在于， 根据 预设的 取权规则， 分别对所述频差、 所述频漂和所述叠加原子钟噪声的初始钟差进行取权， 并根据 取权结果， 构建权 重矩阵， 具体为： 根据短期稳定度规则， 对所述叠加原子钟噪声的初始钟差取第一权 重； 根据中期稳定度规则， 对所述频差取第二权 重； 根据长期稳定度规则， 对所述频漂取第三权 重； 根据所述第一权 重、 第二权 重和第三权 重， 构建所述权 重矩阵。 5.如权利要求4所述的一种三维加权的综合原子时测量方法， 其特征在于， 根据 所述权 重矩阵和所述初始 矩阵， 对钟组中的每台原子钟进行加权平均， 获得综合原子时， 具体为： 根据以下计算公式， 计算对每台原子钟进行加权平均后获得的综合原子时， W＝(A.*WT) ′[1 1 1]′； 式中， 定义.＊运算符表示两个同维矩阵对应元素相乘运算； 定义运算符'表示矩阵转 置运算； Y为加 权平均后获得的综合原子时； A为所述分解矩阵； W为所述权重矩阵； T为所述 系数矩阵； 根据加权平均后获得的所述综合原子时Y， 作为原子钟驾驭调整的依据， 调整所述钟组 中的原子钟， 得到实际使用的时间和频率。 6.一种三维加权的综合原子时测量装置， 其特征在于， 包括： 获取模块、 分解模块、 权重 模块和运 算模块； 所述获取模块用于获取钟组中各台原子钟的钟差数据； 所述分解模块用于将所述钟差数据分解成频差、 频漂和叠加 原子钟噪声的初始钟差三权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114201863 A 2个维度， 并根据分解结果构建初始 矩阵； 所述权重模块用于根据预设的取权规则， 分别对所述频差、 所述频漂和所述叠加原子 钟噪声的初始钟差进行 取权， 并根据取权结果， 构建权 重矩阵； 所述运算模块用于根据 所述权重矩阵和所述初始矩阵， 对钟组中的每 台原子钟进行加 权平均， 获得综合原子时。 7.如权利要求6所述的一种三维加权的综合原子时测量装置， 其特征在于， 所述分解模 块包括分解单 元和初始 矩阵构建单 元， 具体为： 所述分解单 元包括第一分解子单 元、 第二分解子单 元和第三分解子单 元； 所述第一分解子单元用于对所述钟差数据根据最小二乘法滑动进行计算， 获得所述频 漂； 所述第二分解子单元用于对所述钟差数据根据最小二乘法拟合进行计算， 获得所述频 差； 所述第三分解子单元用于基于所述钟差数据、 所述频漂和所述频差进行减法计算， 获 得所述叠加原子钟噪声的初始钟差 。 8.如权利要求7所述的一种三维加权的综合原子时测量装置， 其特征在于， 所述初始矩 阵构建单 元包括第一矩阵构建子单 元和第二矩阵子构建单 元， 具体为： 所述第一矩阵构建子单元用于构建分解矩阵， 根据每台原子钟对应的频差、 频漂和叠 加原子钟噪声的初始钟差， 构建所述分解矩阵； 所述第二矩阵构建子单元用于构建系数矩阵， 根据每台原子钟的钟差数据， 构建所述 系数矩阵。 9.如权利要求6所述的一种三维加权的综合原子时测量装置， 其特征在于， 所述权重模 块包括取权单 元和矩阵构建单 元， 具体为： 所述取权单元根据短期稳定度规则， 对所述叠加原子钟噪声的初始钟差取第一权重； 根据中期稳定度取规则， 对 所述频差取第二权重； 根据长期稳定度规则， 对所述频漂取第三 权重； 所述矩阵构建单 元根据所述第一权 重、 第二权 重和第三权 重， 构建所述权 重矩阵。 10.如权利要求6所述的一种三维加权的综合原子时测量装置， 其特征在于， 所述运算 模块用于根据所述权重矩阵和所述初始矩阵， 对钟组中的每台原子钟进行加权平均， 获得 综合原子时， 具体为： 根据以下计算公式， 计算对每台原子钟在加权平均后获得的综合原子时， Y＝(A.*WT) ′[1 1 1]′； 式中， 定义.＊运算符表示两个同维矩阵对应元素相乘运算； 定义运算符'表示矩阵转 置运算； Y为加 权平均后获得的综合原子时； A为所述分解矩阵； W为所述权重矩阵； T为所述 系数矩阵； 根据加权平均后获得的所述综合原子时Y， 作为原子钟驾驭调整的依据， 调整所述钟组 中的原子钟， 得到实际使用的时间和频率。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114201863 A 3