NTSC时频基准实验室守时系统自动监测软件

为了能实时了解中国科学院国家授时中心（NTSC）时频基准实验室守时系统的运转情况,编制了本软件。本软件的功能是对系统中原子钟最近一个月的比对数据进行实时计算后,得到一个纸面的加权平均时间尺度“TA”,用它作为监测UTC（NTSC）、UTC（JATC）和原子钟运转情况的参考,给出TA-UTC（NTSC）、TA-UTC（JATC）、以及每个钟相对于TA的速率曲线。通过选用窗体上设置的各个按钮,能很方便地监测原子钟和测量设备的运行情况。位于陕西蒲城的BPL监控室可以通过远程局域网得到NTSC守时实验室的数据,实时运行本软件,并用TA作为参考,即可监测BPL监控室原子钟运行情况,并且对BPL发播工作钟时间T（PU）进行监测和频率驾驭,以实现T（Pu）同步到扩形（NTSC）。     

BPL长波授时信号质量的分析

利用CsSync1000型接收机的输出数据，分析了BPL信号在接收点的质量，还将该接收机的GRI与主钟（CSAO）1PPS比较，给出了接收时间内BPL发射系统时延变化范围。分析结果表明，BPL发播控制具有较好的短期和中期稳定性能。为进一步提高发播时间控制的稳定性，需要采用新的控制方法和控制设备。     

三年来我国的授时工作

本文简要地介绍了中国授时工作三年来的工作情况,文章分四个方面进行了介绍。 1.在几个天文台建立了地方原子时,其精度逐年有所提高,秒长的保持主要是利用国产的氢脉泽,秒长的准确度为2×10~(-12),日稳定度优于3×10~(-13)。 2.时间传递:三年来利用各种手段进行大量的时间传递试验。如利用交响乐卫星进行了中、法比对试验,国内搬运钟试验,国内电视同步比对及Loran-C长波比对等,这些试验均取得良好的结果。尤其是利用长波地波模在复杂地面上的传播时延修正达到较高水平,在平滑地面上同步精度为±0.2μs,复杂地面上为±0.5μs。 3.时频设备的研制:研究制做了一系列时频比对设备,达到较好的水平。 4.长、短波时频发播:提高了短波发播控制精度,建立了BPL长波发播台。每日固定时间发播,发播的控制精度优于1×10~(-12),与UTC之差小于2μs。 5.国际联系:多次参加了CCIR第七组会议并向大会提出多篇文稿,邀请美国USNO搬运钟组来华比对。并多次接待来华访问的时频专家。     

在BPL信道上增加数据广播内容的探讨

分析了现有罗兰C（包括BPL）在授时方面存在的不足，提出了在BPL信道上实现数据广播的主要目的。详细讨论了各种可能的数据信息的结构，并给出了有关参数和数据的计算方式和公式。认为发播内容的选择是由期望的系统功能决定的，广播内容的编排则与具体实现技术相关。最后给出了在不同调制方法下的传输速率，这是合理编排广播内容的基础。     

升级改造后的BPL时频监控系统

为更好地完成授时任务,对BPL长波授时系统(由中国科学院国家授时中心承建)进行了升级改造。介绍了升级改造后的BPL长波授时系统组成、时频控制与监测方法。改造前、后系统时频控制指标的统计结果表明,改造后时号控制精度大幅提高。     

BPL监控室时间频率信号异常报警软件设计

作为BPL长波授时系统现代化技术改造工程的重要组成部分,BPL监控室比对系统各设备的信号异常（超差）的自动报警软件已经正常运行了2年。介绍了该报警软件的设计思想和工作界面,给出了数据分析方法和信号异常判断依据。设计了多种在出现异常时发出报警的方式,以确保报警的有效性。     

BPL时钟介绍

BPL时钟是对陕西天文台的长波授时台所发播的BPL时号进行自动时间、频率跟踪修正的时钟设备。在BPL时号的场强与本地噪声之比≥2∶1的地点(即距BPL台在1000～1300公里以内)均可应用,BPL台发播时可以得到±30μs以内的实时精度,在停播期间可以保证±1ms以内的时间精度,该机只要一次开机操作,便可实现以上功能。该设备采用BPL时号     

BPL时频信号预测控制方法的改进(摘要)

陕西天文台的授时时频基准系统对BPL长波授时台时频信号的发播控制,过去采用逐月预测控制的方式。在工作钟长期稳定性很好的情况下,一般的线性预测方法即可满足长波授时的精度要求。但是大部份铯原子钟工作数年尤其是更换铯束管后,长期稳定度很难达到较好水平。对于品质较差的钟,如果又缺少稳定的环境条件控制,那就很难用一种固定的数学模型表征和预测。新方法有以下特点: a.不直接对稳定度较差的BPL发播工作钟进行预测,而是在前一个月原子时归算的     

BPL时码发播和自主授时方法

在对国际上普遍采用的3种罗兰-C数字调制方法分析比较的基础上,对我国BPL长波授时发播系统技术改造中选用的数字调制方法、时码发播和自主授时方法进行了介绍,并提出了实现BPL时码发播和自主授时后宜采用的闰秒方案.     

临潼-蒲城数字微波时间传输系统建设及初步结果

中国科学院国家授时中心的临潼--蒲城微波时间传输系统承担着守时基准钟房(临潼)与发播控制钟房(蒲城)之间的时间同步比对任务.截至2006年底,该系统已经连续工作了28年,由于设备老化等原因,系统的可靠性和性能指标严重下降.概括介绍了微波时间传输系统的技术改造方案和数字微波系统实现的功能,初步结果表明改造后的微波时间传输系统的性能得到了提高.     

BPL工作钟信号T(PU)的监控方法研究

中国科学院国家授时中心(NTSC)BPL长波授时台升级改造项目要求实现BPL系统的工作钟信号T(PU)的自动监控.T(PU)的控制指标为T(PU)与NTSC时频基准实验室的主钟信号UTC(NTSC)之间的相位时间差的绝对值| UTC(NTSC)-T(PU)|小于50 ns;T(PU)的频偏绝对值优于5×10-13.为达到上述指标,并尽可能提高T(PU)的准确度,研究了在采用不同类型的原子钟作为工作钟频率源时所需采用的T(PU)的监控方法.结论是对日稳较好的频率源,用对工作钟频率源的频偏进行准实时预报得到的值和实测得到的相位时间差UTC(NTSC)-T(PU)来计算应该加到相位微调仪上的频率补偿值,从而进行工作钟的频率驾驭,可以大大提高工作钟信号T(PU)的准确度;而对不太稳定的频率源,频偏准实时预报准确度很差,采用几个月时间段内的平均频偏以及实时实测的相位时间差来进行频率驾驭,以便确保T(PU)的准确度.     

守时系统故障实时诊断

对守时系统故障诊断的基本思想作了阐述,重点介绍了基于VB 6.0开发的守时系统故障自检软件,该软件具有可视化、自动化、智能化等特点.采用类似示波器的图形绘制方法,可以实时显示国家授时中心(NTSC)的时间基准实验室中各钟、授时部工作钟和BPL长波授时信号与NTSC主钟(MC)的比对结果的数据曲线,并对守时系统出现的各种故障,代替维护人员完成异常分析、故障诊断和故障定位任务,自动给出实时的诊断结果,为守时系统故障的快速修复提供依据.     

基于CGGTTS的北斗3号系统时间性能评估

依据国际时间频率咨询委员会(Consultative Committee for Time and Frequency, CCTF) GNSS (Global Navigation Satellite System)时间比对工作组制定的时间传递标准(Common GNSS Generic Time Transfer Standard Version2E, CGGTTS_V2E), 针对GNSS接收机观测到的伪距信号开发了数据处理软件, 用于生成标准格式的CGGTTS文件, 并对其可靠性进行了验证. 结果表明, 与sbf2cggtts软件生成的CGGTTS文件相比, 在同一历元下, 分别利用相同GPS和BeiDou-2卫星观测值计算的星地钟差值基本一致, 互差绝对值不超过0.5ns的差值分别占总数的96%、94%. 以中国标准时间UTC(NTSC) (Coordinated Universal Time (National Time Service Center))为参考, 利用数据处理软件分别对BeiDou-2和BeiDou-3卫星的B1I和B3I双频消电离层组合观测值处理并生成标准格式的CGGTTS文件, 通过分析其星地钟差参数对BeiDou系统时间的性能进行评估. 结果表明, 与BeiDou-2相比, BeiDou-3系统时间的内符合精度提高约28%, 且1 d以上中长期频率稳定度明显优于BeiDou-2.     

The Performance Evaluation of BeiDou-3 System Time Based on CGGTTS

According to the Common GNSS Generic Time Transfer Standard Version2E (CGGTTS_V2E) developed by the GNSS (Global Navigation Satellite System) Working Group of the International Consultative Committee for Time and Frequency (CCTF), the data processing software is developed by using the pseudorange signal measured by the GNSS receiver, which is used to generate the CGGTTS files in the standard format, and its reliability is verified. The results show that, compared with the CGGTTS files generated by sbf2cggtts software, the offset between the GNSS system time and local time scale calculated by the same GPS and BDS satellite observations in the same epoch is identical, and the difference with the absolute value of the difference less than 0.5 ns accounts for 96% and 94% of the total, respectively. Taking Chinese standard time UTC(NTSC) (Coordinated Universal Time (National Time Service Center)) as the reference time scale, the data processing software is used to process the observations of the B1I and B3I dual-frequency ionospheric combination of BeiDou-2 and BeiDou-3 satellites, and generate the CGGTTS files in the standard format, and the performance of BeiDou system time is evaluated by analyzing the parameter of offset between the GNSS system time and local time scale. The results show that, compared with BeiDou-2, the internal precision of BeiDou-3 system time is increased by about 28%, and the frequency stability of medium and long-term is obviously better than BeiDou-2 after one day.     

BPL时号定时校准原理和方法

为保证BPL长波授时时号(以国家授时中心(NTSC)保持的UTC(NTSC)为基准)的准确度,必须对该时号进行定时校准(确定发射时号与发播工作钟同步时定时校准信号的相位)。阐述了定时校准的原理和方法。与传统罗兰-C系统校准方法不同,该方法选择发射天线电流取样信号基准过零点而非定时控制单元基本定时信号为定时校准点,消除了因锁相控制精度不足引起的误差,提高了时号精度。该方法可以作为罗兰-C授时系统的通用校准方法。     

关于"长河二号"导航系统的时间同步及授时

对“长河二号“导航系统的时间同步及快速恢复等问题作了讨论,提出了利用BPL长波信号、GPS共视或搬运钟等方法来实现时间同步和增加授时功能的方案.最后,给出了“长河二号“东海台链的主台信号与国家授时中心的UTC(NTSC)之间的同步实验结果.     

地方原子时TA(NTSC)计算软件设计

随着电脑技术的发展，视窗技术和Visual Basic、Visual C 等应用软件为用户提供了极其方便的可视化软件的编程环境。根据国家授时中心守时工作的实际需求，为地方原子时TA(NTSC)(National Time Service Center)的计算开发了一套可视性强、自动化程度高的计算程序，以利于日常计算与资料分析。对该软件的硬件背景、软件设计思想和软件的具体内容作了介绍。