CN114647178B - 基于北斗和地面基准传递的原子钟自动校准方法和*** - Google Patents

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CN114647178B CN202210288761.6A CN202210288761A CN114647178B CN 114647178 B CN114647178 B CN 114647178B CN 202210288761 A CN202210288761 A CN 202210288761A CN 114647178 B CN114647178 B CN 114647178B
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Abstract

本申请涉及一种基于北斗和地面基准传递的原子钟自动校准方法、***、计算机设备和存储介质。所述方法包括：通过地面基准站和频率测量设备测量待检测铷原子钟的频率稳定度和初始频率准确度；通过时差测量电路和北斗接收机测量待检测铷原子钟的时差信号；根据频率稳定度和时差信号，构建卡尔曼滤波算法的测量矩阵；构建四个参数的卡尔曼滤波算法的状态方程；四个参数包括：相位、频率、频漂和频率稳定度；将频率稳定度、初始频率准确度和时差信号输入至处理器中进行卡尔曼滤波算法迭代，输出频率控制信息，以对待检测铷原子钟进行校准。采用本方法能够自动校准铷原子钟。

Description

基于北斗和地面基准传递的原子钟自动校准方法和***
技术领域
本申请涉及数据处理技术领域，特别是涉及一种基于北斗和地面基准传递的原子钟自动校准方法和***。
背景技术
随着北斗授时的广泛应用，利用北斗定时信号的长期稳定性和高准确性，通过测量铷原子钟与卫星定时信号之间的时间偏差，采用卡尔曼滤波器计算出铷原子钟的频率偏差和频率漂移率参数，然后自动校准铷原子钟频率准确度，得到高准确度的频率信号。现有北斗卫星校准铷原子钟技术中主要采用预估初始频率准确度的方法，通过相位、频率以及频漂三个状态参数的卡尔曼滤波算法校准铷原子钟。
然而，高精度授时/守时***内置铷原子钟，由于铷原子钟频率源输出频率都存在老化漂移的特性，即随着时间变化，其输出频率准确度变差，需定期将铷原子钟送计量院，用一级频率标准测量频率准确度，并手动对其校准，校准过程和设备复杂、时间长，而且影响高精度授时/守时***的整体使用。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种基于北斗和地面基准传递的原子钟自动校准方法、***、计算机设备和存储介质。
一种基于北斗和地面基准传递的原子钟自动校准方法，所述方法包括：
通过地面基准站和频率测量设备测量待检测铷原子钟的频率稳定度和初始频率准确度；
通过时差测量电路和北斗接收机测量待检测铷原子钟的时差信号；
根据所述频率稳定度和所述时差信号，构建卡尔曼滤波算法的测量矩阵；
构建四个参数的卡尔曼滤波算法的状态方程；所述四个参数包括：相位、频率、频漂和频率稳定度；
将所述频率稳定度、初始频率准确度和所述时差信号输入至处理器中进行卡尔曼滤波算法迭代，输出频率控制信息，以对待检测铷原子钟进行校准。
在其中一个实施例中，还包括：频率测量设备接收地面基准信号和待检测铷原子钟信号，根据所述地面基准信号和所述待检测铷原子钟信号，得到待检测铷原子钟的初始频率准确度和频率稳定度。
在其中一个实施例中，还包括：获取所述状态方程和预先构建的线性连接矩阵；所述线性连接矩阵中相位和频率稳定度对应的元素为1，频率和频漂对应的元素为0；根据所述状态方程和所述线性连接矩阵，得到测量矩阵。
在其中一个实施例中，所述测量矩阵表示为：
Z(k)＝x1(k)+x4(k)+n0(t)
其中，Z(k)＝H×X(k)，H表示线性连接矩阵，H＝(1 0 0 1)，×表示矩阵的乘法运算，X表示状态方程，X(k)表示第k次观测时的状态值，X(k)＝(x1(k) x2(k) x3(k) x4(k))T，x1(k)表示第k次观测时的相位，x2(k)表示第k次观测时的频率，x3(k)表示第k次观测时的频漂，x4(k)表示第k次观测时的频率稳定度，(·)T表示矩阵的转置运算，n0(t)是零均值的白噪声，k表示观测序号，t表示观测时刻。
在其中一个实施例中，所述状态方程表示为：
Figure BDA0003560882140000021
其中，
Figure BDA0003560882140000022
表示***状态转移矩阵，×表示矩阵的乘法运算，t表示观测时刻，τ表示观测时间间隔，Δx表示观测误差。
在其中一个实施例中，还包括：时差测量电路测量接收北斗接收机输出信号和铷原子钟输出信号，根据所述北斗接收机输出信号和所述铷原子钟输出信号的时差，得到待检测铷原子钟的时差信号。
在其中一个实施例中，还包括：根据所述频率稳定度、初始频率准确度，得到初始状态值和初始方差；根据所述状态方程、所述初始状态值和所述初始方差更新预测状态值、预测方差和卡尔曼增益，得到测量结果；根据所述预测状态值、测量结果、预测方差和卡尔曼增益，得到估计方差和估值；将所述估计方差和估值输入至状态方程进行迭代更新，当所述估计方差小于频率稳定度时，得到最优估计方差和最优估计状态值；根据所述最优估计状态值，输出频率控制信息，以对待检测铷原子钟进行校准。
一种基于北斗和地面基准传递的原子钟自动校准***，所述***包括：
参数测量模块，用于通过地面基准站和频率测量设备测量待检测铷原子钟的频率稳定度和初始频率准确度；
信号测量模块，用于通过时差测量电路和北斗接收机测量待检测铷原子钟的时差信号；
测量矩阵构建模块，用于根据所述频率稳定度和所述时差信号，构建卡尔曼滤波算法的测量矩阵；
状态方程构建模块，用于构建四个参数的卡尔曼滤波算法的状态方程；所述四个参数包括：相位、频率、频漂和频率稳定度。
自动校准模块，用于将所述频率稳定度、初始频率准确度和所述时差信号输入至处理器中进行卡尔曼滤波算法迭代，输出频率控制信息，以对待检测铷原子钟进行校准。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
通过地面基准站和频率测量设备测量待检测铷原子钟的频率稳定度和初始频率准确度；
通过时差测量电路和北斗接收机测量待检测铷原子钟的时差信号；
根据所述频率稳定度和所述时差信号，构建卡尔曼滤波算法的测量矩阵；
构建四个参数的卡尔曼滤波算法的状态方程；所述四个参数包括：相位、频率、频漂和频率稳定度；
将所述频率稳定度、初始频率准确度和所述时差信号输入至处理器中进行卡尔曼滤波算法迭代，输出频率控制信息，以对待检测铷原子钟进行校准。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
通过地面基准站和频率测量设备测量待检测铷原子钟的频率稳定度和初始频率准确度；
通过时差测量电路和北斗接收机测量待检测铷原子钟的时差信号；
根据所述频率稳定度和所述时差信号，构建卡尔曼滤波算法的测量矩阵；
构建四个参数的卡尔曼滤波算法的状态方程；所述四个参数包括：相位、频率、频漂和频率稳定度；
将所述频率稳定度、初始频率准确度和所述时差信号输入至处理器中进行卡尔曼滤波算法迭代，输出频率控制信息，以对待检测铷原子钟进行校准。
上述基于北斗和地面基准传递的原子钟自动校准方法和***，通过地面基准测量铷原子钟的频率初始准确度，可为北斗卡尔曼滤波提供准确的初始参数，降低迭代次数，缩短收敛时间；通过地面基准测量铷原子钟的频率稳定度，采用相位、频率、频漂和稳定度四参数状态方程，可提高预测准确度；数据处理器接收到频率初始准确度、频率稳定度后，根据时差测量值，按照四参数状态方程计算频率控制参数，就可以自动校准铷原子钟。
附图说明
图1为一个实施例中基于北斗和地面基准传递的原子钟自动校准方法的流程示意图；
图2为一个具体实施例中基于北斗和地面基准传递的原子钟自动校准***的工作原理示意图；
图3为一个实施例中基于北斗和地面基准传递的原子钟自动校准方法的流程示意图；
图4为一个实施例中基于北斗和地面基准传递的原子钟自动校准***的结构框图；
图5为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种基于北斗和地面基准传递的原子钟自动校准方法，包括以下步骤：
步骤102，通过地面基准站和频率测量设备测量待检测铷原子钟的频率稳定度和初始频率准确度。
铷原子钟是一款高精度、高可靠性同步时钟产品，该时钟将高稳定性铷振荡器与GPS高精度授时、测频及时间同步技术有机的结合在一起，使铷振荡器输出频率驯服同步于GPS卫星铯原子钟信号上，提高了频率信号的长期稳定性和准确度，能够提供铯钟量级的高精度时间频率标准。地面基准站是对卫星导航信号进行长期连续观测，并由通信设施将观测数据实时或定时传送至数据中心的地面固定观测站。通过地面基准测量待检测铷原子钟的初始频率准确度，就可以缩短铷原子钟校准的收敛时间。
步骤104，通过时差测量电路和北斗接收机测量待检测铷原子钟的时差信号。
步骤106，根据频率稳定度和时差信号，构建卡尔曼滤波算法的测量矩阵。
频率稳定度标识了振荡器工作频率的稳定程度，卡尔曼滤波(Kalman filtering)是一种利用线性***状态方程，通过***输入输出观测数据，对***状态进行最优估计的算法。由于观测数据中包括***中的噪声和干扰的影响，所以最优估计也可看作是滤波过程。
步骤108，构建四个参数的卡尔曼滤波算法的状态方程。
四个参数包括相位、频率、频漂和频率稳定度，通过地面基准测量铷原子钟的频率稳定度，在状态参数中增加频率稳定度参数，能够提高卡尔曼滤波预测准确度。
步骤110，将频率稳定度、初始频率准确度和时差信号输入至处理器中进行卡尔曼滤波算法迭代，输出频率控制信息，以对待检测铷原子钟进行校准。
上述基于北斗和地面基准传递的原子钟自动校准方法中，通过地面基准测量铷原子钟的频率初始准确度，可为北斗卡尔曼滤波提供准确的初始参数，降低迭代次数，缩短收敛时间；通过地面基准测量铷原子钟的频率稳定度，采用相位、频率、频漂和稳定度四参数状态方程，可减小预测误差，从而提高预测准确度；数据处理器接收到频率初始准确度、频率稳定度后，根据时差测量值，按照四参数状态方程计算频率控制参数，就可以自动校准铷原子钟。
在其中一个实施例中，通过地面基准站和频率测量设备测量待检测铷原子钟的频率稳定度和初始频率准确度包括：频率测量设备接收地面基准信号和待检测铷原子钟信号，根据地面基准信号和待检测铷原子钟信号，得到待检测铷原子钟的初始频率准确度和频率稳定度。在本实施例中，具体地，频率测量设备接收待检测铷原子钟传递的10MHz信号，并以地面基准传递的10MHz信号为参考，测量待检测铷原子钟的初始频率准确度和频率稳定度，并将测量值传送至数据处理器。通过地面基准测量铷原子钟的初始频率准确度，为卡尔曼滤波提供准确的初始参数，从而降低迭代次数，缩短收敛时间。
在其中一个实施例中，根据频率稳定度和时差信号，构建卡尔曼滤波算法的测量矩阵，包括：获取状态方程和预先构建的线性连接矩阵；线性连接矩阵中相位和频率稳定度对应的元素为1，频率和频漂对应的元素为0；根据状态方程和线性连接矩阵，得到测量矩阵；测量矩阵表示为：
Z(k)＝x1(k)+x4(k)+n0(t)
其中，Z(k)＝H×X(k)，H表示线性连接矩阵，H＝(1 0 0 1)，×表示矩阵的乘法运算，X表示状态方程，X(k)表示第k次观测时的状态值，X(k)＝(x1(k) x2(k) x3(k) x4(k))T，x1(k)表示第k次观测时的相位，x2(k)表示第k次观测时的频率，x3(k)表示第k次观测时的频漂，x4(k)表示第k次观测时的频率稳定度，(·)T表示矩阵的转置运算，n0(t)是零均值的白噪声，k表示观测序号，t表示观测时刻。
在本实施例中，四参数卡尔曼滤波器的状态方程的输入是参考秒与本地秒之间的时间差和频率稳定度，测量矩阵通过线性连接矩阵和四参数卡尔曼滤波器的状态方程相乘得到。采用相位、频率、频漂和稳定度四参数状态方程，可减小卡尔曼校准算法的预测误差，从而提高预测准确度。
在其中一个实施例中，状态方程表示为：
Figure BDA0003560882140000071
其中，
Figure BDA0003560882140000072
表示***状态转移矩阵，×表示矩阵的乘法运算，t表示观测时刻，τ表示观测时间间隔，Δx表示观测误差。在本实施例中，对于采用接收机的1pps信号，τ＝1。采用相位、频率、频漂和频率稳定度四参数状态方程预测最优估计状态值，提高卡尔曼滤波预测准确度。
在其中一个实施例中，通过时差测量电路和北斗接收机测量待检测铷原子钟的时差信号包括：时差测量电路测量接收北斗接收机输出信号和铷原子钟输出信号，根据北斗接收机输出信号和铷原子钟输出信号的时差，得到待检测铷原子钟的时差信号。
具体地，时差测量电路测量北斗接收机输出1PPS和铷原子钟输出1PPS的时差，并将测量值传送至数据处理器。
在其中一个实施例中，如图3所示，将频率稳定度、初始频率准确度和时差信号输入至处理器中进行卡尔曼滤波算法迭代，输出频率控制信息，以对待检测铷原子钟进行校准包括：根据频率稳定度、初始频率准确度，得到初始状态值和初始方差；根据状态方程、初始状态值和初始方差更新预测状态值、预测方差和卡尔曼增益，得到测量结果；根据预测状态值、测量结果、预测方差和卡尔曼增益，得到估计方差和估值；将估计方差和估值输入至状态方程进行迭代更新，当估计方差小于频率稳定度时，得到最优估计方差和最优估计状态值；根据最优估计状态值，输出频率控制信息，以对待检测铷原子钟进行校准。在本实施例中，测量结果可以通过测量矩阵得到。
在一个具体实施例中，如图2所示，提供一种基于北斗和地面基准传递的原子钟自动校准***的工作原理示意图，频率测量设备以地面基准传递的10MHz信号为参考，测量待检测铷原子钟的初始频率准确度和频率稳定度，并将测量值传送至数据处理器，通过地面基准测量铷原子钟的频率初始准确度，可为数据处理器中的卡尔曼滤波提供准确的初始参数，降低迭代次数，缩短收敛时间，时差测量电路测量北斗接收机输出1PPS和铷原子钟输出1PPS的时差，得到待检测铷原子钟的时差信号，并将时差信号发送至数据处理器，在数据处理器中，通过卡尔曼校准算法处理输入处理器的参数，生成频率控制信号以校准待检测铷原子钟。
应该理解的是，虽然图1-3的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1-3中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图4所示，提供了一种基于北斗和地面基准传递的原子钟自动校准***，包括：参数测量模块402、信号测量模块404、测量矩阵构建模块406、状态方程构建模块408和自动校准模块410，其中：
参数测量模块402，用于通过地面基准站和频率测量设备测量待检测铷原子钟的频率稳定度和初始频率准确度；
信号测量模块404，用于通过时差测量电路和北斗接收机测量待检测铷原子钟的时差信号；
测量矩阵构建模块406，用于根据频率稳定度和时差信号，构建卡尔曼滤波算法的测量矩阵；
状态方程构建模块408，用于构建四个参数的卡尔曼滤波算法的状态方程；四个参数包括：相位、频率、频漂和频率稳定度。
自动校准模块410，用于将频率稳定度、初始频率准确度和时差信号输入至处理器中进行卡尔曼滤波算法迭代，输出频率控制信息，以对待检测铷原子钟进行校准。
在其中一个实施例中，参数测量模块402还用于频率测量设备接收地面基准信号和待检测铷原子钟信号，根据地面基准信号和待检测铷原子钟信号，得到待检测铷原子钟的初始频率准确度和频率稳定度。
在其中一个实施例中，测量矩阵构建模块406还用于获取状态方程和预先构建的线性连接矩阵；线性连接矩阵中相位和频率稳定度对应的元素为1，频率和频漂对应的元素为0；根据状态方程和线性连接矩阵，得到测量矩阵。
在其中一个实施例中，测量矩阵构建模块406还用于测量矩阵表示为：
Z(k)＝x1(k)+x4(k)+n0(t)
其中，Z(k)＝H×X(k)，H表示线性连接矩阵，H＝(1 0 0 1)，×表示矩阵的乘法运算，X表示状态方程，X(k)表示第k次观测时的状态值，X(k)＝(x1(k) x2(k) x3(k) x4(k))T，x1(k)表示第k次观测时的相位，x2(k)表示第k次观测时的频率，x3(k)表示第k次观测时的频漂，x4(k)表示第k次观测时的频率稳定度，(·)T表示矩阵的转置运算，n0(t)是零均值的白噪声，k表示观测序号，t表示观测时刻。
在其中一个实施例中，状态方程构建模块408还用于状态方程表示为：
Figure BDA0003560882140000091
其中，
Figure BDA0003560882140000092
表示***状态转移矩阵，×表示矩阵的乘法运算，t表示观测时刻，τ表示观测时间间隔，Δx表示观测误差。
在其中一个实施例中，信号测量模块404还用于时差测量电路测量接收北斗接收机输出信号和铷原子钟输出信号，根据北斗接收机输出信号和铷原子钟输出信号的时差，得到待检测铷原子钟的时差信号。
在其中一个实施例中，自动校准模块410还用于根据频率稳定度、初始频率准确度，得到初始状态值和初始方差；根据状态方程、初始状态值和初始方差更新预测状态值、预测方差和卡尔曼增益，得到测量结果；根据预测状态值、测量结果、预测方差和卡尔曼增益，得到估计方差和估值；将估计方差和估值输入至状态方程进行迭代更新，当估计方差小于频率稳定度时，得到最优估计方差和最优估计状态值；根据最优估计状态值，输出频率控制信息，以对待检测铷原子钟进行校准。
关于基于北斗和地面基准传递的原子钟自动校准***的具体限定可以参见上文中对于基于北斗和地面基准传递的原子钟自动校准方法的限定，在此不再赘述。上述基于北斗和地面基准传递的原子钟自动校准***中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括通过***总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入***。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作***和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作***和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于北斗和地面基准传递的原子钟自动校准方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入***可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，该存储器存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述实施例中方法的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种基于北斗和地面基准传递的原子钟自动校准方法，其特征在于，所述方法包括：
通过地面基准站和频率测量设备测量待检测铷原子钟的频率稳定度和初始频率准确度；
通过时差测量电路和北斗接收机测量待检测铷原子钟的时差信号；
根据所述频率稳定度和所述时差信号，构建卡尔曼滤波算法的测量矩阵；
构建四个参数的卡尔曼滤波算法的状态方程；所述四个参数包括：相位、频率、频漂和频率稳定度；
将所述频率稳定度、初始频率准确度和所述时差信号输入至处理器中进行卡尔曼滤波算法迭代，输出频率控制信息，以对待检测铷原子钟进行校准；
所述通过地面基准站和频率测量设备测量待检测铷原子钟的频率稳定度和初始频率准确度包括：
频率测量设备接收地面基准信号和待检测铷原子钟信号，根据所述地面基准信号和所述待检测铷原子钟信号，得到待检测铷原子钟的初始频率准确度和频率稳定度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述频率稳定度和所述时差信号，构建卡尔曼滤波算法的测量矩阵，包括：
获取所述状态方程和预先构建的线性连接矩阵；所述线性连接矩阵中相位和频率稳定度对应的元素为1，频率和频漂对应的元素为0；
根据所述状态方程和所述线性连接矩阵，得到测量矩阵。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述测量矩阵表示为：
Z(k)＝x1(k)+x4(k)+n0(t)
其中，Z(k)＝H×X(k)，H表示线性连接矩阵，H＝(1 0 0 1)，×表示矩阵的乘法运算，X表示状态方程，X(k)表示第k次观测时的状态值，X(k)＝(x1(k) x2(k) x3(k) x4(k))T，x1(k)表示第k次观测时的相位，x2(k)表示第k次观测时的频率，x3(k)表示第k次观测时的频漂，x4(k)表示第k次观测时的频率稳定度，(·)T表示矩阵的转置运算，n0(t)是零均值的白噪声，k表示观测序号，t表示观测时刻。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述状态方程表示为：
Figure FDA0004237332970000021
其中，
Figure FDA0004237332970000022
表示***状态转移矩阵，×表示矩阵的乘法运算，t表示观测时刻，τ表示观测时间间隔，Δx表示观测误差。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过时差测量电路和北斗接收机测量待检测铷原子钟的时差信号包括：
时差测量电路测量接收北斗接收机输出信号和铷原子钟输出信号，根据所述北斗接收机输出信号和所述铷原子钟输出信号的时差，得到待检测铷原子钟的时差信号。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述频率稳定度、初始频率准确度和所述时差信号输入至处理器中进行卡尔曼滤波算法迭代，输出频率控制信息，以对待检测铷原子钟进行校准包括：
根据所述频率稳定度、初始频率准确度，得到初始状态值和初始方差；
根据所述状态方程、所述初始状态值和所述初始方差更新预测状态值、预测方差和卡尔曼增益，得到测量结果；根据所述预测状态值、测量结果、预测方差和卡尔曼增益，得到估计方差和估值；
将所述估计方差和估值输入至状态方程进行迭代更新，当所述估计方差小于频率稳定度时，得到最优估计方差和最优估计状态值；
根据所述最优估计状态值，输出频率控制信息，以对待检测铷原子钟进行校准。
7.一种基于北斗和地面基准传递的原子钟自动校准***，其特征在于，所述***包括：
参数测量模块，用于通过地面基准站和频率测量设备测量待检测铷原子钟的频率稳定度和初始频率准确度；
信号测量模块，用于通过时差测量电路和北斗接收机测量待检测铷原子钟的时差信号；
测量矩阵构建模块，用于根据所述频率稳定度和所述时差信号，构建卡尔曼滤波算法的测量矩阵；
状态方程构建模块，用于构建四个参数的卡尔曼滤波算法的状态方程；所述四个参数包括：相位、频率、频漂和频率稳定度；
自动校准模块，用于将所述频率稳定度、初始频率准确度和所述时差信号输入至处理器中进行卡尔曼滤波算法迭代，输出频率控制信息，以对待检测铷原子钟进行校准；
参数测量模块，还用于频率测量设备接收地面基准信号和待检测铷原子钟信号，根据所述地面基准信号和所述待检测铷原子钟信号，得到待检测铷原子钟的初始频率准确度和频率稳定度。
8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
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