時(shí)間頻率測(cè)量技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-07-22 07:55 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 能成為新的頻率標(biāo)準(zhǔn)，更新國(guó)際秒標(biāo)準(zhǔn)定義。北京大學(xué)、中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院、中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)、武漢數(shù)學(xué)與物理研究所等等分別在銣、銫、氫原子頻標(biāo)研制不斷取得進(jìn)展，在商品化生產(chǎn)和市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)方面，尚有待加強(qiáng)，才能與國(guó)際市場(chǎng)接軌。2．2 時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)UTc的研究與進(jìn)展時(shí)間測(cè)量包括時(shí)間間隔(對(duì)應(yīng)于秒長(zhǎng)一周期一頻率)和時(shí)刻(由相對(duì)于時(shí)間歷元的若干時(shí)間間隔計(jì)量)兩部分測(cè)量。它們分別由國(guó)際原子時(shí)TAI實(shí)現(xiàn)定義秒長(zhǎng)和由國(guó)際地球自轉(zhuǎn)服務(wù)組織IERS確定的世界時(shí)UT相互協(xié)調(diào)，生成世界通用的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間系統(tǒng)——協(xié)調(diào)世界時(shí)UTC。隨著原子時(shí)比對(duì)測(cè)量技術(shù)的進(jìn)步和天文測(cè)量方法、技術(shù)測(cè)定地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的精度提高，用UTC確定某個(gè)事件發(fā)生時(shí)刻的精度，已由以前的1微秒提高到現(xiàn)在的好于100納秒。與此同時(shí)，國(guó)際天文學(xué)會(huì)IAU、國(guó)際計(jì)量局BIPM、國(guó)際電訊聯(lián)盟ITU、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO等等國(guó)際組織都表明，應(yīng)該把UTC作為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間(包括對(duì)應(yīng)的時(shí)刻／日期)、標(biāo)準(zhǔn)頻率的統(tǒng)一參考標(biāo)準(zhǔn)。這對(duì)于。時(shí)間就是金錢”、信息快變、爭(zhēng)分奪秒的現(xiàn)代化社會(huì)生產(chǎn)、生活和科技發(fā)展來說，都是十分必要的。為此，正在編制的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間頻率信號(hào)發(fā)射技術(shù)規(guī)范》將與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌，采用相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)作為我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并明確定義我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間——北京時(shí)間=UTC+SH。國(guó)際上要求各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間實(shí)驗(yàn)室保持的U1．C(K)與國(guó)際UTC的時(shí)刻偏差應(yīng)該不大于100納秒，中1921世紀(jì)中國(guó)電子儀器發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)2004年9月國(guó)科學(xué)院國(guó)家授時(shí)中心所保持的UTC(NTSC)與UTC的偏差達(dá)到50納秒以內(nèi)[5]，進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)行列。2．3 標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間頻率發(fā)播、傳輸與測(cè)量技術(shù)的發(fā)展高精度的時(shí)間頻率源要通過各種手段傳輸給用戶，為用戶服務(wù)。傳輸過程中，從發(fā)播、傳播、中繼，到接收、解調(diào)和應(yīng)用，都離不開時(shí)間頻率測(cè)量技術(shù)和相關(guān)的電子測(cè)量控制設(shè)備。無線電、電子測(cè)量、信息編碼、衛(wèi)星技術(shù)的進(jìn)步，先后出現(xiàn)短波、長(zhǎng)波、微波、電視、衛(wèi)星等無線電方法發(fā)播、傳輸標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間頻率，它們時(shí)間測(cè)量和時(shí)間同步的精度分別達(dá)到毫秒、微秒、納秒、皮秒。目前，遠(yuǎn)距離時(shí)間比對(duì)測(cè)量的最高精度為衛(wèi)星雙向法和激光方法，系統(tǒng)的測(cè)量精度到若干皮秒。這對(duì)時(shí)鐘信號(hào)源、傳輸設(shè)備以及比對(duì)測(cè)量設(shè)備的要求都相當(dāng)高。我國(guó)BPM短波時(shí)號(hào)的發(fā)播控制誤差小于O．1毫秒，BPL長(zhǎng)波時(shí)號(hào)發(fā)播控制誤差小于O．1微秒，北斗一號(hào)衛(wèi)星時(shí)號(hào)發(fā)播控制的誤差小于幾納秒。這些都表明時(shí)間
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