中國(guó)計(jì)量院研發(fā)高精度遠(yuǎn)程時(shí)間溯源系統(tǒng)

時(shí)頻傳遞系統(tǒng)是時(shí)間頻率服務(wù)的重要組成部分，是鏈接我國(guó)時(shí)間頻率基準(zhǔn)到各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及時(shí)間頻率用戶(hù)之間的橋梁，也是實(shí)現(xiàn)時(shí)間頻率計(jì)量量值溯源“扁平化”的關(guān)鍵因素。在傳遞過(guò)程中，保障時(shí)間頻率的溯源性、安全性和穩(wěn)定性對(duì)于高端裝備制造、航空航天等領(lǐng)域的用戶(hù)來(lái)說(shuō)尤為重要，采用單向GPS授時(shí)技術(shù)溯源到GPS時(shí)間的方案已難以滿(mǎn)足相關(guān)用戶(hù)的要求。

圖1 中國(guó)計(jì)量院科研人員在貴州遠(yuǎn)程站對(duì)NIMDO溯源裝置進(jìn)行安裝調(diào)試

為此，中國(guó)計(jì)量院基于國(guó)家質(zhì)檢總局量值傳遞項(xiàng)目“遠(yuǎn)程時(shí)間溯源體系研究”，系統(tǒng)研究了全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）遠(yuǎn)程時(shí)間頻率傳遞技術(shù)和時(shí)間傳遞鏈路校準(zhǔn)技術(shù)，并成功研制了具有國(guó)際先進(jìn)水平的高準(zhǔn)確度遠(yuǎn)程時(shí)間溯源系統(tǒng)。該系統(tǒng)以自主研制的高精密時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)裝置（NIMDO）為核心，實(shí)現(xiàn)了用戶(hù)時(shí)間頻率實(shí)時(shí)“馴服”于國(guó)家原子時(shí)標(biāo)計(jì)量基準(zhǔn)UTC（NIM），從根本上保障用戶(hù)對(duì)時(shí)間頻率的準(zhǔn)確性、溯源性和穩(wěn)定性需求。在此基礎(chǔ)上，中國(guó)計(jì)量院分別在黑龍江、新疆和貴州三個(gè)省級(jí)計(jì)量院建立遠(yuǎn)程試點(diǎn)站，安裝了遠(yuǎn)程時(shí)間頻率校準(zhǔn)及時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)裝置，并通過(guò)溯源比對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了UTC（NIM）和各試點(diǎn)站時(shí)間頻率量值之間的實(shí)時(shí)比對(duì)，取得了良好的應(yīng)用效果。

圖2 基于NIMDO的貴州應(yīng)用中心時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)

據(jù)了解，由中國(guó)計(jì)量院與貴州省質(zhì)監(jiān)局合作、依托貴州省計(jì)量測(cè)試院共同建設(shè)的“國(guó)家時(shí)間頻率計(jì)量中心貴州應(yīng)用中心”采用了由中國(guó)計(jì)量院研制的遠(yuǎn)程時(shí)間溯源系統(tǒng)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)與國(guó)家原子時(shí)標(biāo)基準(zhǔn)UTC（NIM）的實(shí)時(shí)同步，時(shí)間偏差不超過(guò)±20ns，并具備了高準(zhǔn)確度時(shí)間頻率遠(yuǎn)程校準(zhǔn)及網(wǎng)絡(luò)授時(shí)能力，可以滿(mǎn)足貴州以及中國(guó)西南部地區(qū)高端裝備制造、智能電網(wǎng)、道路交通等單位對(duì)高準(zhǔn)確度時(shí)間頻率量值的溯源需求。中心未來(lái)還將建立銫原子頻率標(biāo)準(zhǔn)、原子時(shí)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，并開(kāi)展高精度時(shí)間頻率量傳體系的應(yīng)用研究，為高速鐵路、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用、大數(shù)據(jù)傳輸、智能電網(wǎng)、高端裝備制造等領(lǐng)域提供準(zhǔn)確、安全、具有溯源性的時(shí)間頻率技術(shù)服務(wù)。