一种异地时频设备计量装置与方法

技术领域

本发明涉及时频设备计量技术领域，特别是指一种异地时频设备计量装置与方法，可用于在异地开展时频设备的计量校准。

背景技术

随着全球信息化程度的提高，需要精确授时的领域越来越多。对时频设备授时能力的评估一般采用计量校准方式进行。通常，需要将待计量时频设备送至计量机构以实施计量。

对于较小数量的时频设备，此种方式成本较低，适用性较强。但是，当面对大批量时频设备计量以及特殊环境下时频设备快速计量的需求时，现有技术的方式就无法满足了。为此，有必要提供一种异地时频设备计量的技术方案。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种异地时频设备计量装置及方法，可在异地快速开展时频设备计量校准业务，满足大批量时频设备计量以及特殊环境下时频设备快速计量的需求。

本发明的目的是这样实现的：

一种异地时频设备计量装置，包括移动方舱、温控箱、守时装置、卫星共视接收机、频标比对器、频谱分析仪、示波器、时间间隔计数器、相位噪声测试仪以及计量检测管理设备；

所述移动方舱是所有仪器设备的安装平台，为各仪器设备提供工作环境，使计量装置具备整体搬移能力；

所述温控箱为待检时频设备提供恒温工作环境，减小温度变化对时频指标计量影响；

所述守时装置是整个计量装置的时间频率基准来源，为整个计量装置提供多路高精度、高可靠的时间、频率参考；

所述卫星共视接收机接收卫星导航信号，生成共视观测数据，并通过RDSS链路接收标准时间源提供的共视观测数据,为计量装置通过卫星共视方式向标准时间溯源提供支撑；

所述频标比对器用于开展时频设备输出频率信号的短期稳定度、长期稳定度指标计量；

所述频谱分析仪用于开展时频设备输出频率信号的幅度、谐波、杂波的指标计量；

所述示波器用于开展时频设备输出时间信号的幅度、宽度、上升时间的指标计量；

所述时间间隔计数器通过对时频设备输出时间信号与标准时间信号的时差进行测量，完成同步性能、授时偏差、守时偏差的指标计量；

所述相位噪声测试仪用于开展时频设备输出频率信号的相位噪声、频率稳定度的指标计量；

所述计量检测管理设备用于调度各仪器设备，完成待计量时频设备时间频率参数的测量，收集测量数据并进行计算处理，生成测试结果报表，完成计量检测业务。

一种异地时频设备计量方法，使用如上所述的异地时频设备计量装置实现，包括以下步骤：

(1)将异地时频设备计量装置运送至待计量时频设备所在地，接通移动方舱电源；

(2)全部设备加电完成初始化后，计量检测管理设备通过调度卫星共视接收机接收空间无线卫星导航信号，生成共视观测数据；

(3)计量检测管理设备调度卫星共视接收机RDSS收发链路接收标准时间源提供的共视观测数据，通过对两组共视观测数据进行处理，获取异地时频设备计量装置与标准时间的钟差，调整守时装置输出时间、频率信号相位，使异地时频设备计量装置与标准时间同步；

(4)依据计量指标类型，将待计量时频设备的输出信号接入相应计量仪器的测量通道；

(5)通过计量检测管理设备调度待计量时频设备所接入的计量仪器，完成计量指标的测试，并对计量结果进行评估。

进一步地，步骤(2)中的全部设备包括温控箱、守时装置、卫星共视接收机、频标比对器、频谱分析仪、示波器、时间间隔计数器、相位噪声测试仪、计量检测管理设备。

进一步地，步骤(4)中的计量仪器包括频标比对器、频谱分析仪、示波器、时间间隔计数器、相位噪声测试仪。

进一步地，步骤(4)中计量指标类型包括脉冲信号宽度及幅度、脉冲信号上升时间、频率信号幅度、频率信号谐波失真、频率信号非谐波失真、频率准确度、频率稳定度、相位噪声、时钟同步、授时偏差、守时偏差。

进一步地，步骤(5)中对计量结果进行评估的具体方式为：

(501)对于脉冲信号宽度及幅度、脉冲信号上升时间、频率信号幅度、频率信号谐波失真、频率信号非谐波失真、频率准确度、频率稳定度、相位噪声指标的计量，计量结果直接从相应仪器获取，无需其它计算；

(502)对于时钟同步、授时偏差、守时偏差指标的计量，计量检测管理设备从时间间隔计数器获取一组时差数据，通过计算该组时差数据的平均值获得计量结果。

本发明的有益效果在于：

1、本发明的异地时频设备计量装置具有集成度高，可方便移动的特点，非常适合开展异地时频设备的计量工作。

2、本发明可通过卫星共视向标准时间溯源，通过多种专业仪器设备实现时频设备指标参数的计量校准，使用方便，结果准确。

3、本发明具有计量指标覆盖全面、计量精度高、适用性强等优点，可有效支撑异地计量校准业务的开展。

附图说明

图1为本发明实施例中的计量装置的组成框图。

图2为本发明实施例中的计量装置的实现原理框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步的说明。

一种异地时频设备计量装置，基于如图1所示的组成及图2所示的原理实现。该计量装置由移动方舱、温控箱、守时装置、卫星共视接收机、频标比对器、频谱分析仪、示波器、时间间隔计数器、相位噪声测试仪、计量检测管理设备组成。

其中，移动方舱是所有仪器设备的安装平台，为各仪器设备提供适合的工作环境，使计量装置具备整体搬移能力；温控箱为待检时频设备提供恒温工作环境，减小温度变化对时频指标计量影响；守时装置是整个计量装置的频率基准来源，为整个计量装置提供多路高精度、高可靠时间、频率参考；卫星共视接收机接收卫星导航信号，生成共视观测数据，并通过RDSS链路接收标准时间源提供的共视观测数据，为计量装置通过卫星共视方式向标准时间溯源提供支撑；频标比对器用于开展时频设备输出频率信号的短期稳定度、长期稳定度指标计量；频谱分析仪用于开展时频设备输出频率信号的幅度、谐波、杂波等指标计量；示波器用于开展时频设备输出时间信号的幅度、宽度、上升时间等指标计量；时间间隔计数器通过对时频设备输出时间信号与标准时间信号的时差进行测量，完成同步性能、授时偏差、守时偏差等指标计量；相位噪声测试仪用于开展时频设备输出频率信号的相位噪声、频率稳定度等指标计量；计量检测管理设备用于调度各仪器设备完成待计量时频设备时间频率参数的测量，收集测量数据并进行计算处理，生成测试结果报表，完成计量检测业务。

本实施例提供一种异地时频设备计量方法，该方法使用以上计量装置，包括以下步骤：

(101)将计量装置运送至待计量时频设备所在地，接通移动方舱的电源；

(102)全部设备加电完成初始化后，通过计量检测管理设备调度卫星共视接收机接收空间无线卫星导航信号，生成共视观测数据；

(103)计量检测管理设备调度卫星共视接收机的RDSS收发链路接收标准时间源提供的共视观测数据，通过对两组共视观测数据进行处理获取计量装置与标准时间的钟差，调整守时装置输出时间、频率信号相位的相位，使计量装置与标准时间同步；

(104)依据计量指标类型，将待计量时频设备的输出信号接入相应计量仪器的测量通道；

(105)通过计量检测管理设备调度步骤(104)中计量仪器完成计量指标的测试，并对计量结果进行评估。

其中，步骤(102)中全部设备包括温控箱、守时装置、卫星共视接收机、频标比对器、频谱分析仪、示波器、时间间隔计数器、相位噪声测试仪、计量检测管理设备。

步骤(104)中计量仪器包括频标比对器、频谱分析仪、示波器、时间间隔计数器、相位噪声测试仪。

步骤(104)中计量指标类型包括脉冲信号宽度及幅度、脉冲信号上升时间、频率信号幅度、频率信号谐波失真、频率信号非谐波失真、频率准确度、频率稳定度、相位噪声、时钟同步、授时偏差、守时偏差。

步骤(105)中计量检测管理设备调度计量仪器的方法为发送程控指令。

步骤(105)中计量结果的评估由计量检测管理设备完成，包括以下步骤：

(201)对于脉冲信号宽度及幅度、脉冲信号上升时间、频率信号幅度、频率信号谐波失真、频率信号非谐波失真、频率准确度、频率稳定度、相位噪声指标的计量，计量结果直接从相应仪器获取，无需其它计算；

(202)对于时钟同步、授时偏差、守时偏差指标的计量，计量检测管理设备从时间间隔计数器获取一组时差数据，通过计算该组时差数据的平均值获得计量结果。

总之，本发明通过卫星共视接收机向标准时间溯源，提供给各仪器设备时频参考，各仪器设备在计量检测管理设备的调度下，实现时频设备的通用参数计量。

本发明可在异地快速开展时频设备计量校准业务，满足大批量时频设备计量以及特殊环境下时频设备快速计量的需求。

除上述实施例外，本发明还可以有其它实施方式，凡采用等同替换或等效替换形式的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。