最小Allan方差原子计时的层次化分布架构
系统与控制
2025-04-24 v1 系统与控制
摘要
本文提出一种基于微型原子钟集合的层次化分布计时架构。目标是在全球导航卫星系统(GNSS)信号可用时的正常工作模式以及GNSS故障时的紧急工作模式下，确保同步且准确的计时。在下层，微型原子钟采用仅使用本地信息的分布式控制策略，实现两种模式下的同步。 resulting synchronized time或生成时间尺度在短控制周期内具有最佳频率稳定性，即以Allan方差为衡量标准。在上层，监督器控制生成时间尺度的长期行为。在正常工作模式下，监督器定期基于GNSS信号将生成时间尺度锚定到标准时间；在紧急工作模式下，它应用最优浮动控制以减少生成时间尺度的发散率，该发散率无法从微型原子钟间可测量的时间差中观察到。这种浮动控制旨在显式控制生成时间尺度，使其在长控制周期内具有最小的Allan方差。最后，提供了数值示例，说明该架构在高精度、抗GNSS干扰的原子计时中的有效性和可行性。
引用
@article{arxiv.2504.16413,
title = {Hierarchical Distributed Architecture for the Least Allan Variance Atomic Timing},
author = {Jiayu Chen and Takahiro Kawaguchi and Yuichiro Yano and Yuko Hanado and Takayuki Ishizaki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.16413},
year = {2025}
}