基于长度游标法的精密时间间隔测量研究

为了满足导航定位、雷达测距、航空航天、频率基准器等方面不断发展的要求，利用长度量和时间量精确对应关系和游标测量原理测量短时间间隔能获得ps级的测量分辨率。传统游标法测量时间间隔必须使用冲击振荡器同步信号，依靠振荡器间的游标差获得短时间间隔测量结果，测量精度有限，而且设备复杂，价格昂贵。本项目首先根据信号在介质中传输速度的高稳定度，把时间间隔的开始和结束信号分别在两个延时单元长度不同的游标上传输，然后检测延迟信号发生重合所在的长度标度就可精确计算被测时间间隔。将两个长度游标的延时单元按照测量分辨率的要求在延时长度上精确标度，获得的测量分辨率远远优于两路长度游标的单位延迟数值，可以达到ps级的分辨率，同时简化了测量设备、降低成本。本项目还对解决高精度频率测量和高精度定位等与国家战略、军工国防密切相关的测量问题有重大作用，会对我国时间和频率测量、测试和仪器事业的发展起到一定推动作用。