中國計量院研發(fā)高精度遠程時間溯源系統(tǒng)

時頻傳遞系統(tǒng)是時間頻率服務(wù)的重要組成部分，是鏈接我國時間頻率基準(zhǔn)到各級標(biāo)準(zhǔn)及時間頻率用戶之間的橋梁，也是實現(xiàn)時間頻率計量量值溯源“扁平化”的關(guān)鍵因素。在傳遞過程中，保障時間頻率的溯源性、安全性和穩(wěn)定性對于高端裝備制造、航空航天等領(lǐng)域的用戶來說尤為重要，采用單向GPS授時技術(shù)溯源到GPS時間的方案已難以滿足相關(guān)用戶的要求。

圖1 中國計量院科研人員在貴州遠程站對NIMDO溯源裝置進行安裝調(diào)試

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

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

據(jù)了解，由中國計量院與貴州省質(zhì)監(jiān)局合作、依托貴州省計量測試院共同建設(shè)的“國家時間頻率計量中心貴州應(yīng)用中心”采用了由中國計量院研制的遠程時間溯源系統(tǒng)，已經(jīng)實現(xiàn)與國家原子時標(biāo)基準(zhǔn)UTC（NIM）的實時同步，時間偏差不超過±20ns，并具備了高準(zhǔn)確度時間頻率遠程校準(zhǔn)及網(wǎng)絡(luò)授時能力，可以滿足貴州以及中國西南部地區(qū)高端裝備制造、智能電網(wǎng)、道路交通等單位對高準(zhǔn)確度時間頻率量值的溯源需求。中心未來還將建立銫原子頻率標(biāo)準(zhǔn)、原子時標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，并開展高精度時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、具有溯源性的時間頻率技術(shù)服務(wù)。