Каковы преимущества трехцезиевых часов по сравнению с одноцезиевыми часами?

Группа из трех цезиевых часов имеет следующие преимущества по сравнению с одинарными цезиевыми часами:


1. С точки зрения повышения точности

  • Эффект усреднения уменьшает ошибки:

Одиночные цезиевые часы будут производить ошибки частоты и времени из-за собственного физического механизма, окружающей среды и других факторов. Группа из трех цезиевых часов может эффективно уменьшить эти случайные ошибки путем усреднения или взвешенного усреднения выходных сигналов трех цезиевых часов, делая общий выходной сигнал ближе к реальным и точным сигналам времени и частоты. Например, в спутниковой навигационной системе точность позиционирования может быть дополнительно улучшена.

Ø Взаимная калибровка повышает точность:

Три цезиевых часа можно сравнивать и калибровать друг с другом. Когда одни из цезиевых часов отклоняются по какой-то причине, их можно найти и отрегулировать, сравнив данные с двумя другими часами, чтобы гарантировать, что выходное время и частота системы всегда остаются на высоком уровне точности, в то время как у одних цезиевых часов этот внутренний механизм калибровки отсутствует.


  • С точки зрения повышения надежности

Ø Резервное копирование обеспечивает работу:

Группа из трех цезиевых часов имеет избыточность. Если одни из цезиевых часов выходят из строя, например, из-за отказа внутренней цепи, старения атомной газовой камеры и т. д., система может автоматически переключиться на два других обычных цезиевых часа, чтобы продолжить работу, поддерживать высокоточное время и частотный выход и гарантировать, что вся система не будет прервана или иметь серьезные ошибки из-за отказа одних цезиевых часов. Если одни цезиевые часы выйдут из строя, вся система синхронизации будет затронута.


  • Значительно улучшенная отказоустойчивость:

В сложной среде или при помехах, даже если одни цезиевые часы в группе из трех цезиевых часов сильно повреждаются, другие два обычных цезиевых часа все равно могут гарантировать базовую производительность системы, делая систему более устойчивой к отказам и возможностями восстановления после помех. Отдельные цезиевые часы могут не иметь возможности быстро восстановиться до нормального состояния при столкновении с теми же помехами.


3. Повышение устойчивости

  • Комплексная стабильность выходных показателей:

После комплексной обработки сигналов частоты и времени трех цезиевых часов они могут оставаться стабильными в более широком диапазоне времени. Одиночные цезиевые часы могут накапливать различные факторы в долгосрочной эксплуатации, что приводит к проблемам со стабильностью, таким как дрейф частоты, в то время как группа из трех цезиевых часов может эффективно подавлять нестабильные явления, такие как дрейф частоты, с помощью алгоритмов и механизмов взаимного сдерживания и достигать долгосрочного стабильного времени и частоты на выходе.


  • Лучшая адаптация к окружающей среде:

Различные цезиевые часы могут иметь различную чувствительность к изменениям окружающей среды. Группа из трех цезиевых часов может воспользоваться различиями в адаптивности к окружающей среде нескольких цезиевых часов. Благодаря разумным алгоритмам и элементам управления система может поддерживать относительно стабильную работу при различных температурах, давлениях, электромагнитной среде и других условиях. Для сравнения, адаптивность к окружающей среде отдельных цезиевых часов относительно одинарна.