White rabbit时间同步技术研究与应用

来源 :中国计量大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kupanda09
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时间是国际基本物理量之一,随着社会和科技的发展,高精度的时间频率传递和远程时间频率溯源对人们科学研究、国家经济、航空航天等领域都有着十分重要的作用。卫星时间频率传递等方法受环境等因素影响,导致它们精度难以进一步提高。White Rabbit(WR)是一种新型的高精度时间同步技术,且具有低延迟和可靠的数据传输功能。本篇论文进行了基于光纤链路的WR时间同步研究,评估了WR时间同步性能,并开展了基于WR时间同步的远程时间溯源研究。本课题主要的研究工作如下所示:(1)设计了WR时间同步链路,完成了WR校准,得到了WR设备内部的发送延迟和接收延迟,实验光纤链路的非对称系数;设计了WR时间同步链路的整体固定延迟测量实验,得到了整体链路固定延迟值,并应用于WR时间同步链路的校正。(2)搭建WR时间同步链路之后,完成了WR主节点与UTC(NIM)时间同步性能评估;使用了长度分别为10 km、50 km和70 km实验室光纤链路,分别对WR主节点与WR从节点时间同步性能和WR从节点与UTC(NIM)时间同步性能进行了评估;通过光纤双向时间传递方法间接评估了单向的实际WR时间同步链路的时间同步性能。(3)设计和实现了基于WR时间同步的远程时间溯源,通过使用计数器测量铯原子钟与WR从节点的时差,驯服控制系统根据时差数据将铯原子钟信号通过WR时间同步链路溯源至UTC(NIM),并通过光纤双向时间传递链路验证了远程时间溯源效果。按照时差数据16分钟为一组和5分钟为一组分别进行远程时间溯源,5分钟为一组的远程时间溯源效果好于16分钟为一组的远程时间溯源效果,其时间和频率稳定度分别为4.14E-11 s·d-1和8.30E-16·d-1。
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