国际自由原子时原始权重算法初步分析

摘要：自由原子时(EAL)是国际原子时(TAI)的基础，由分布在世界各地的实验室的数百台原子钟加权平均得到。本文研究讨论了EAL加权平均算法(ALGOS)中原始权重算法的权重问题。推导了原子钟PreliminaryanalysesoftheoriginalweightingalgorithmoftheechelleatomiquelibreonalatomictimeTAIItisaiesspreadworldwideTheithmALGOSformingEALisdeviationvariancesarencesarealsoderivedwithmulationsvalidatethetheoreticalanalyses.Keywords:echelleatomiquelibre(EAL)ALGOSalgorithmatomicclockweightedight钟和铯钟的预测值都按照一。分析了原始权重算法的原理和试验现象。文献[9]描述了新权重算法的原理，对比分权重算法中铯钟的权重明显大于氢钟的权重，取满权重算法以表示为[10-12]WFM噪声(walkrandomfrequencymodulationnoise，RWFM)[10]，即式(1)的第一个方程Allan8-21]时间尺度都可以化简，最终由时间尺度基本方程(basictimescaleequations，BTSE)6,10]述方程组，结合式(11)，得到[6,10]ALGOS重和预测值的方法,9]ktk持不变，等于上一间隔的频差估计值，计算公式为[6,9]2014年前，采用原始权重算法时，每个间隔的权重经过4次迭代计算方程组(13)得到[6,9]。每次迭6,9]:一间隔内该钟的权重；后续迭代中，权重等于本次迭代式(16)和式(17)计算得到，并在本间隔内保持不变。将权重和预测的频差yi,k。(4)每台钟的权重反比于其频差方差，即(5)若某台钟出现异常，则需要剔除出钟组，在后续迭代中权重为零。若某台钟达到权重上限N权重等于式(18)的值。k1.5新预测算法采用二次多项式模型，即式(19)，预测所有原子钟[7-9]2ALGOS原始权重算法的权重分析(1)假设原子钟模型严格符合式(1)，不存在时差跳变、频差跳变等异常情况。2.1无频漂时算法权重分析S到令T2.2存在频漂时算法权重分析此时，频差协方差矩阵为统计》，这时有[22]为得到dWFM起主导作用时，才有。5)由于存在一定的波动(由其数学分布和方差来表征)，每台钟的权重在不同间隔可能equencydeviationvariances3.2试验方法及结果分析有无频漂数学期望近似数学分布近似方差2(σi2)2/11(T)3仿真试验分析3.1试验数据首先分析典型铯钟和氢钟的性能。分别选取中国国家授时中心(NTSC)的symmetricom5071A铯钟mmndvariancesresultsAllan方差E-28E-30E1EE-28E9E-30E-28E9E-30E64.07E-602.48E-624.90E-60E64.11E-609E-60.16(1)在无频漂和存在频漂这两种情况下，频差方差的数学期望试验值都与理论值