中国科学院国家授时中心

       中国科学院国家授时中心,位于陕西省西安市临潼区,前身为陕西天文台,是以时间频率研究、授时服务为主,同时开展天体测量学、太阳物理、日地关系、天体力学、人造卫星观测与研究的综合性天文研究机构。全台分设台本部和授时部两部分。台本部包括时频主控系统、科研实验室、天文观测站和领导管理机关,驻陕西省西安市临潼区。授时部(即二部)为长波和短波授时电台,位于陕西省渭南市蒲城县境内。

中国科学院国家授时中心,前身是中国科学院陕西天文台,成立于1966年,是我国唯一的专门、全面从事时间频率基础研究和应用研究的科研机构,承担着我国国家标准时间(北京时间)的产生、保持和发播任务,建设和运行着的长短波授时系统是我国的第一批国家重大科技基础设施,建成了国内唯一的天地一体星地综合卫星导航授时试验平台

1970建成BPM短波授时台,经周恩来总理批准,为我国提供标准时间和标准频率信号服务;20世纪70年代,应国家需求建设BPL长波授时台,1986年通过由国家科委组织的国家级技术鉴定后正式发播,将我国的授时精度由毫秒量级提高至微秒量级,使我国授时技术迈入世界先进行列,该项目1988年荣获国家科技进步一等奖。五十多年来,国家授时中心先后建成了短波、长波、低频时码、电话、网络以及通信卫星授时系统,为我国通信、电力、交通、测绘、航空航天、国防等诸多行业和部门提供了可靠的高精度授时服务,同时采用GNSS共视、卫星双向、GNSS PPP等多种手段为重要用户提供点对点的超高精度时间频率服务,基本满足了国家经济发展、国防建设和国家安全的需求。

国家授时中心总部位于陕西省西安市临潼区,在西安航天产业基地、渭南蒲城设有分部,另有授时发播台、授时监测站、测定轨站分布在全国。主要开展量子频标、时间保持、守时理论与方法、高精度时间传递与精密测定轨、时间频率测量与控制、时间用户系统与终端、导航与通信等研究工作。

国家授时中心拥有国内第一、世界第三规模的守时原子钟组,负责确定和保持我国的国家标准时间(UTC(NTSC))和原子时标准(TA(NTSC)),并代表我国参加国际原子时合作,产生和保持的国家标准时间与国际协调世界时UTC的偏差数值保持在5ns以内,时间频率保持的稳定性以及对国际原子时计算的权重贡献均位列全球前四位。

在新时代,国家授时中心勇挑重担,承担国家重大科技基础设施——高精度地基授时系统、国家时间频率体系建设等重大任务,已成为国家时空体系建设的一支重要力量。国家授时中心将从国家战略和安全出发,瞄准时间频率学科前沿,继续深入、系统地进行时间频率和导航技术创新研究,把国家授时中心建设成为我国时频基准、授时体系和卫星导航的研发基地,为国家关键科技基础设施、重要战略装备和国民经济持续发展提供强有力科技支撑,使我国时频研究和授时服务能力整体跻身世界前列。

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科研设施

国家授时中心总部位于陕西省西安市临潼区,在西安航天产业基地、渭南蒲城设有分部,另有授时发播台、授时监测站、测定轨站分布在全国。

国家授时中心图书馆目前印本馆藏量为7.6万余册,以科技文献为主,包括中外文图书和期刊,国内外相关科技类会议录文集,科技报告和俄、德、法、日等外文资料以及1984年以来国家授时中心的学位论文,主要涉及时频、导航、物理、天文、通信和计算机等学科。全面收集国内外时频及导航类机构、协会出版物,其中馆藏较全的会议录有全国时间频率年会论文集、中国卫星导航学术年会论文集、ION、PTTI、EFTF、IFCS等会议文集。拥有IEL、APS、Springer自购数据库以及全院开通的其他可利用的数据库资源共118种。

科研部门

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量子频标研究室

主要从事量子频标研制和相关研究。主要研究方向是:铯原子钟喷泉钟、新型星载原子钟、光抽运铯束原子钟、锶原子光钟、超窄线宽激光器、光学频率梳、光纤时频传递、量子时间同步、空间时频技术。

守时理论与方法研究室

从事守时理论、方法和相关应用研究。主要研究方向是:时间尺度、守时理论和方法、脉冲星计时理论、方法和应用、时间科学史。

高精度时间传递与精密测定轨

主要开展高精度时间传递和精密测定轨技术及其相关科学研究。主要研究方向是:高精度时间传递与精密测轨技术、精密定轨理论与方法以及在精密测定轨基础上的相关科学研究。

时间频率测量与控制研究室

主要开展时间频率测量与控制领域的研究。主要研究方向:高精密时间间隔测量方法与仪器设备、高精度频率测量方法、技术与仪器时间频率远程校准方法与技术、原子钟控制方法与技术UTC(NTSC)异地复现技术与仪器。

授时方法与技术研究室

主要开展授时理论方法与技术和建立多种授时手段的研究。主要研究方向是:

授时方法与技术:长短波授时新体制、Eloran定位导航接收技术、广播授时新技术、数字电视授时新技术;可信时间认证技术:安全可信网络时间同步协议、高精度网络时间同步标准、可信时间认证系统 ;室内定位新技术:智能手机定位新技术、机器人定位技术、光学定位新技术、广播定位新技术。

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时间用户系统研究室

主要开展国家授时中心开展标准化时间统一系统和用户终端设备研究开发研究。主要研究方向是:标准化时间统一系统、软件无线电技术、微弱信号检测技术、智能化终端技术。

导航与通信研究室

主要开展卫星导航领域的研究,主要研究方向是:卫星导航信号产生发射与接收处理技术、星间链路信号同步生成与评估技术、GNSS空间信号质量评估技术、卫星导航高精度差分与完好性增强技术、GNSS兼容与互操作技术、高精度导航授时信号产生与接收设备研制技术。

时间频率基准实验室

承担中国标准时间的产生和保持(守时)任务,并开展相关的守时技术研究工作。主要研究方向:时间基准保持、原子钟性能分析、时间尺度算法、UTC(K)控制、时间比对与同步、卫星导航系统时间、GNSS时间互操作、精密时间信号应用。

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授时部

即BPL长波授时信号发播台、BPM短波授时信号发播台、长短波信号发播控制室是国家授时中心专门承担长短波授时信号发播任务的机构。

科研目标和任务是:承担BPL、BPM长短波授时信号发播任务,承担相关系统的运行和维护工作;参加BPL长波授时系统现代化技术改造建设;开展相关的信号传播、设备改进、发播控制等应用研究。

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建立意义

中国科学院国家授时中心负责确定和保持的中国原子时系统TA(NTSC)和协调世界时UTC(NTSC)处于国际先进水平,实现了中国时间计量标准由天文时向原子时的平稳过渡,并代表中国参加国际原子时合作,对国际原子时的保持做出贡献,稳定度为10—14,准确度为10—13。

短波授时台(BPM)每天24小时连续不断地以四种频率(2.5M,5M,10M,15M,同时保证3频率)交替发播标准时间、标准频率信号,覆盖半径超过3000千米,授时精度为毫秒(千分之一秒)量级。长波授时台(BPL)每天定时发播载频为100KHz的高精度长波时频信号,地波作用距离1000-2000千米,天地波结合,覆盖全国陆地和近海海域,授时精度由毫秒(千分之一秒)量级提高到微秒(百万分之一秒)量级,使中国授时技术迈入世界先进行列,为中国科技发展和国防建设提供了安全保障。

长、短波授时系统自20世纪70年代初正式承担中国标准时间、标准频率发播任务以来,为国民经济发展、国防建设、国家安全等诸多行业和部门(如大地测量、地震监测预报、地质矿产勘探、电力传输、交通、通信、科学研究等)提供了可靠的高精度授时服务,基本满足了国家的需求。系统建成三十多年来,为国家培养了一支时间频率研究的科技队伍,取得科技成果奖一百三十多项。

四十多年来,中国科学院国家授时中心(陕西天文台)形成了相对齐备和完善的时间频率学科链,覆盖了“频率源——守时——授时——应用”整个时间频率学科领域,为国家诸多行业和部门提供了可靠的高精度授时服务。特别是为中国的火箭、卫星发射,常规及战术、战略武器试(实)验,载人航天和“嫦娥”探月等重大任务的完成做出了重要贡献。自系统建成后,完成了多次重大火箭、卫星发射任务的时间保障,提供了准确可靠的时间频率信号,保证了百余次重大任务的顺利完成。

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平时人们佩戴的手表,走时准确度是秒级。而在电力、电信、金融等智能化程度高的领域,对时间精度要求非常苛刻。在广域监测分析保护控制系统中,就是1毫秒的误差,也直接影响对电力系统的监测精度,影响电网的安全稳定运行。电力系统是一个人工建成的复杂系统,要确保发电厂、变电站、用户侧的设备同步运转,必须首先要确保设备内部时钟的一致性,同时还要考虑外部时钟源失效情况下,仍确保内部时钟的守时精度。随着中国智能电网建设的不断推进,智能电网的运行对电力系统时间同步提出了更高的要求,时间准确度需达到纳秒级。在这样的情况下,精确授时成为关乎国民经济平稳发展的重要保障。

中国科学院国家授时中心除了开展时间频率研究工作和常规的授时发播工作外,同时也面向各类时间用户,进行系统设计、咨询和相关设备的研制,满足了各行业、各领域时间用户的需求,为国民经济发展做出了重要贡献。

来源:中国科学院国家授时中心官网、百度百科

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