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中國計(jì)量院首次實(shí)現(xiàn)歐亞鏈路北斗時(shí)間頻率傳遞 性能水平與GPS相當(dāng)

發(fā)布時(shí)間:2017-08-03 作者: 來源:中國計(jì)量科學(xué)研究院 瀏覽:1766

        日前,由中國計(jì)量科學(xué)研究院(簡稱中國計(jì)量院)在國際計(jì)量局(BIPM)支持下開展的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(簡稱北斗)超遠(yuǎn)距離時(shí)間頻率傳遞研究取得了重要進(jìn)展。中國計(jì)量院基于自主研制的“北斗時(shí)間頻率傳遞裝置”,完成了北斗時(shí)間傳遞鏈路校準(zhǔn),并首次在超8200公里的歐亞鏈路和1000公里的歐洲內(nèi)部鏈路實(shí)現(xiàn)了全視和共視兩種方法的時(shí)間頻率傳遞,穩(wěn)定度達(dá)1 ns,與GPS時(shí)間傳遞結(jié)果的吻合度優(yōu)于2 ns。

圖1. 8000公里基線的北斗和GPS時(shí)間傳遞結(jié)果(時(shí)差)對(duì)比


        高水平的時(shí)間頻率傳遞在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和許多高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮著重要作用。目前我國通信、電力、交通等行業(yè)都廣泛采用基于GPS的高性能時(shí)間頻率傳遞技術(shù)。隨著空間技術(shù)等的快速發(fā)展,近年來用戶對(duì)時(shí)間頻率傳遞的安全性、獨(dú)立性、精密性和遠(yuǎn)距離傳輸性等提出了新的更高要求。
        為此,從2017年1月起,中國計(jì)量院在BIPM支持下開展了歐亞鏈路和歐洲內(nèi)部鏈路北斗時(shí)間傳遞相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究。
        中國計(jì)量院科研人員在位于法國巴黎的BIPM完成了自主研制“北斗時(shí)間頻率傳遞裝置”的安裝調(diào)試,并成功實(shí)現(xiàn)了基于北斗系統(tǒng)的“法國巴黎(BIPM)??中國北京(中國計(jì)量院)”超遠(yuǎn)距離的時(shí)間頻率傳遞。傳遞距離超過8200公里,傳遞穩(wěn)定度、準(zhǔn)確度與GPS時(shí)間傳遞系統(tǒng)相當(dāng)。科研人員還比對(duì)了位于捷克布拉格地區(qū)北斗時(shí)間頻率傳遞數(shù)據(jù)和位于BIPM的“北斗時(shí)間頻率傳遞裝置”測量數(shù)據(jù),驗(yàn)證了北斗系統(tǒng)在歐洲區(qū)域內(nèi)超過1000公里的時(shí)間頻率傳遞可行性。通過實(shí)驗(yàn),中國計(jì)量院首次獲得了歐亞鏈路、歐洲鏈路基于北斗系統(tǒng)的全視、共視時(shí)間頻率傳遞性能指標(biāo),為基于北斗系統(tǒng)在歐亞之間、歐洲區(qū)域范圍內(nèi)進(jìn)行高水平時(shí)間傳遞提供了重要理論依據(jù)和數(shù)據(jù)參考,為北斗系統(tǒng)走出國門、服務(wù)全球奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

圖2. 中國計(jì)量院自主研制的北斗時(shí)間頻率傳遞裝置

圖3. 8000多公里基線的GPS和北斗時(shí)間傳遞結(jié)果(時(shí)差)全視與共視比對(duì)時(shí)間穩(wěn)定度(TDEV)
穩(wěn)定度在超過約8小時(shí)的平均時(shí)間后優(yōu)于 1 ns


        該研究工作受到了國際同行的高度肯定與認(rèn)可。相關(guān)論文在7月9-13日舉行的國際時(shí)間頻率領(lǐng)域最高級(jí)別學(xué)術(shù)會(huì)議??歐洲時(shí)間頻率論壇(EFTF)和IEEE頻控年會(huì)(IFCS)中發(fā)表。中國計(jì)量院時(shí)間頻率所梁坤副研究員受邀作會(huì)議口頭報(bào)告。

 

圖4. 中國計(jì)量院梁坤副研究員(左一)在EFTF&IFCS國際會(huì)議上作報(bào)告


        據(jù)悉,中國計(jì)量院已與法國巴黎天文臺(tái)(法國國家計(jì)量院)、德國聯(lián)邦物理技術(shù)研究院(德國國家計(jì)量院)等參與協(xié)調(diào)世界時(shí)(UTC)合作的主要單位達(dá)成了合作意向,將聯(lián)合對(duì)基于北斗系統(tǒng)的“洲際、超遠(yuǎn)距離時(shí)間頻率傳遞”進(jìn)行評(píng)估,這對(duì)于擴(kuò)展北斗系統(tǒng)海外應(yīng)用有著重要意義。目前,中國計(jì)量院自主研發(fā)的北斗時(shí)間頻率傳遞裝置已在法國巴黎天文臺(tái)完成了安裝。(文:梁坤、陳杭杭)

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