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中国科学院大科学装置开放研究成果之五:国家授时中心时间基准保持进入世界先进水平(090923)

作者:佚名    转贴自:http://www.lssf.cas.cn/zycg/200909/t20090923_2516054.html    点击数:86


中国科学院大科学装置2009年运行年会上评选出的开放研究成果之五:

国家授时中心时间基准保持进入世界先进水平 

 

中国科学院国家授时中心(NTSC)承担我国标准时间的产生、保持和授时发播任务,并代表我国参加国际原子时合作。长波授时系统(BPL)和短波授时系统(BPM)是国家授时中心目前主要的授时手段,属公益基础设施类大科学装置,其核心部分是时间的产生和保持(守时)系统,功能是产生并保持我国标准时间UTC(NTSC)。30多年来,守时系统以完美的表现保证了授时发播任务,为我国国民经济、国防建设和高技术发展作出了重大贡献。2008年度,我国标准时间的产生和保持综合指标首超美国海军天文台,排在全球的2~3位,达到国际一流水平。

近几年来,通过守时技术与方法、精密测量比对等相关技术的深入研究,通过基础条件的建设和完善,我国时频基准系统一直连续、可靠运转,为我国的航空航天、武器试验等高技术研究和应用提供了高准确度、高稳定度的时间保障。同时,我国的守时资料也为国际原子时TAI的归算做出了重大贡献。2008年,“时间保持”产品还通过了质量体系认证,使守时工作更加规范、更加先进。 

 

 

  国家授时中心时间基准保持比对测量系统

 

衡量一个守时系统最重要的技术指标是原子时TA(k)的稳定度、协调世界时UTC(k)与国际标准时间UTC的控制偏差以及对国际原子时TAI归算的贡献(权重)。2008年度,我国时间保持的技术指标如下(数据资料来至国际权度局BIPM发表的T公报):

 

独立地方原子时TA(NTSC)的中长期稳定度 

2008年,我国独立地方原子时TA(NTSC)的稳定度指标为:5天为4.7×10-15,10天为2.6×10-15 ,30天为1.1×10-15,60天为7×10-16,100天为9.5×10-16,中、长期稳定度指标综合评定首次超过美国海军天文台(USNO),排在全球68个实验室的2~3位,其中,60天稳定度达到第二,100天位列第四。达到历史最好水平,国际先进、亚洲领先。

 

 

地方协调世界时UTC(NTSC)的控制情况 
2008年度我国标准时间UTC(NTSC)与国际标准时间UTC的差全年控制在±25ns以内,即:|UTC-UTC(NTSC)|<25ns,大大优于国际电联ITU要求的各守时实验室所保持的地方协调世界时UTC(k)与协调世界时UTC的差小于100ns的要求。

2008年国际上参加TAI合作的守时实验室共68个(截止2008年12月),达到 |UTC-UTC(k)| < 20ns的实验室全球共8个,根据国际权度局2008年的Circular T公报表明,我国UTC(NTSC)的控制精度在国际68个守时实验室中排名第3位。 

2008年度国际上主要守时实验室的协调世界时的控制情况如下图: 

 

其中:CH:瑞士联邦计量实验室;F:法国国家计量委员会;IEN(IT): 意大利国家计量研究院,目前缩写改为INRIM;KRIS:韩国标准与科学研究院;NICT:日本国家信息与通信技术研究所;SU:俄罗斯国家时间与空间计量研究院;USNO:美国海军天文台;NIST:美国计量科学研究院;PTB:德国物理技术研究院。 

 

对国际原子时的贡献 

国际标准时间是全球守时实验室合作的结果。在国际时间合作中,对国际原子时TAI归算的贡献是一个国家时间工作的重要体现。2008年度对国际原子时TAI计算贡献最大的有四个守时实验室,其原子钟配置如下: 

♦ 美国海军天文台(USNO)有守时钟79台

♦ 法国综合原子时(F) 32台

♦ 日本通信技术研究院(NICT) 27台

♦ 中国国家授时中心(NTSC)22台

可以看到,尽管我们的原子钟数量有限,但对国际原子时作出了重大贡献。国际权度局BIPM负责人在国际场合多次表示国家授时中心是全球最重要的守时实验室之一。

 

全球守时实验室在TAI中的权重

 

NTSC卫星双向时间频率比对结果正式用于国际原子时归算 

2008年5月,国际权度局BIPM在新一期T公报上(CIRCULAR T 257)正式刊登了国家授时中心的卫星双向时间频率传递系统(TWSTFT)结果,NTSC卫星双向比对结果被正式用于国际原子时归算,成为国际上少数几个具有该技术的守时实验室,UTC(NTSC)与国际标准时间UTC比对的A类不确定度也由1.5ns提高到0.5ns。

 

国家授时中心提交国际电联建议书文稿被采纳 

在2008年10月国际电联ITU-R WP7A会议上,国家授时中心代表中国提交的建议书文稿:PROPOSALS FOR REVISION OF RECOMMENDATION ITU-R TF. 460-6(对ITU-R TF.460-6号建议书的修订意见(中国)),被ITU正式采纳。