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）。     

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.     

守时工作进展

随着近5年时间传递技术(多通道GPS／GLONASS CV、TWSTFT、GPS P3 CV)和原子时算法的发展，国际原子时TAI和各国的守时工作有了较大的进展，中国科学院国家授时中心(NTSC)和国内其他时间实验室的工作也不例外。介绍国际权度局(BIPM)时间部有关2000～2003年TAI的研究进展，以及NTSC和国际、国内某些时间实验室守时工作简况。另外，自2000年以来国际上对UTC之未来的争论很激烈，因此就2003年5月28～30日在意大利都灵市举行的“UTC的未来”研讨会的情况也作一些介绍，以便国内天体测量相关学术领域的同行们对这些发展有一个基本的了解。     

地方原子时算法研究

产生和保持一个稳定、准确、可靠的时间尺度是所有时间实验室追求的目标.传统的ALGOS算法主要考虑时间尺度的长期稳定度,而地方原子时尺度需兼顾长、短期的稳定度.通过对原子钟噪声模型的分析研究,在保证地方原子时尺度长期稳定度不降低的条件下,提出适合中国科学院国家授时中心(National Time Service Center,NTSC)守时钟类型单一、钟性能相近的时间实验室计算地方时间尺度TA(NTSC)的一套完整算法.应用NTSC 2008年全年所有参加国际原子时(International Atomic Time,TAI)计算的钟的数据进行新算法的验证计算,得到的TA(NTSC)的短期稳定度指标与长期稳定度指标均有提高.研究结果适用于与NTSC守时系统结构相似的时间实验室的原子时尺度计算.     

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授时发播时频控制监测软件设计

介绍了为中国科学院国家授时中心（NTSC）的长波发播系统BPL全面升级改造工程而研制的BPL授时发播时频控制监测软件系统。整个软件系统分为两大部分,第一部分包括局域网的时间同步、时间信号比对、数据采集、数据传递等与整个时频系统的硬件控制有关的软件;第二部分包括系统中各种时间比对数据的定时处理与分析、设备超差报警判断、BPL工作钟时间T（PU）的监测和频率驾驭信息的产生、各种设备运行情况的曲线显示等软件。经过近一年的试运转和修改,该软件已正常使用,效果良好。     

NTSC的双混频时差测量系统试运转结果分析

中国科学院国家授时中心(NTSC)新进口的由德国Timetech公司制造的双混频时差测量系统(dual mixer time difference system,DMTD)已经通过了试运行。介绍了DMTD的工作原理和设备结构。NTSC时频基准实验室的主钟(MC)信号作为DMTD的频率参考信号,5个氢钟和18个铯钟的频率信号作为被测信号与MC信号进行相位比对。用频率分配放大器输出的多路MC信号也作为被测信号用以监测DMTD本身的精度和稳定度。给出了DMTD和时间间隔计数器TIC实际测量结果的比较及误差分析。测量结果表明DMTD特别适用于频率短期稳定度非常高的氢原子钟这样的频标之间的频率和时间比对。该设备将用于NTSC的守时工作,不久的将来也将用于铯喷泉与氢钟的频率比对。     

说明

<正>中国科学院国家授时中心承担国家的授时任务,保持着我国高精度的原子时基准,负责目前由国家授时中心(NTSC)、上海天文台(SO)、北京天文台(BAO)、测量与地球物理研究所武昌时辰站(WTO)和北京无线电计量测试研究所(BIRM)共同组成的我国综合原子时TA(JATC)的归算工作,通过专用长、短波授时台发播我国的标准时间与标准频率信号,并通过本刊向用户提供广泛的授时业务信息。表A、B、C分别给出了我国BPL长波授时台时间信号、BPM短波授时台的UTC(记为BPMc)和UT1(记为BPM1)时号、中央电视台在我国广播卫星转发的电视信号中插入的时间信号,以及美国罗兰C西北太平洋链导航信号中标志时间的信号、美国导航星全球定位系统(GPS)的时间信号等,相对国家授时中心协调世界时系统UTC(NTSC)的发播时间。除B表所列的卫星电视时间信号目前尚无法确切确定传播时延而直接提供临潼的实测数据外,其他授时信号的改正数均已进行过传播时延等必要的改正。     

说明

<正>中国科学院国家授时中心承担国家的授时任务,保持着我国高精度的原子时基准,负责目前由国家授时中心(NTSC)、上海天文台(SO)、北京天文台(BAO)、测量与地球物理研究所武昌时辰站(WTO)和北京无线电计量测试研究所(BIRM)共同组成的我国综合原子时TA(JATC)的归算工作,通过专用长、短波授时台发播我国的标准时间与标准频率信号,并通过本刊向用户提供广泛的授时业务信息。表A、B、C分别给出了我国BPL长波授时台时间信号、BPM短波授时台的UTC(记为BPMc)和UT1(记为BPM1)时号、中央电视台在我国广播卫星转发的电视信号中插入的时间信号,以及美国罗兰C西北太平洋链导航信号中标志时间的信号、美国导航星全球定位系统(GPS)的时间信号等,相对国家授时中心协调世界时系统UTC(NTSC)的发播时间。除B表所列的卫星电视时间信号目前尚无法确切确定传播时延而直接提供临潼的实测数据外,其他授时信号的改正数均已进行过传播时延等必要的改正。     

国家授时中心的守时工作

近年来,国家授时中心(NTSC)所保持的地方协调世界时UTC(NTSC)和地方原子时TA(NTSC)的准确度和稳定度水平稳步提高,进入了国际先进水平的行列。简要介绍了当前国家授时中心的守时钟组成,地方协调世界时UTC(NTSC)的产生和保持,以及原子时TA(NTSC)算法的研究等。守时工作的进一步改进正在进行之中。     

A Research on the Algorithm of Local Atomic Time

The goal of all time laboratories’ pursue is to produce and keep a stable, precise and reliable time scale. The long-term stability of the time scale is mainly taken into account in the traditional ALGOS algorithm, while the local atomic time scale should give consideration to both the long-term and shortterm stabilities. From the analysis and research on the atomic clock noise model and under the condition that the long-term stability of the local atomic time scale does not drop, a complete algorithm is proposed which is suitable for the calculation of the local time scale TA (NTSC) carried out at the time laboratory with the time-keeping clocks of a unitary type and being close in performance at the National Time Service Center, called the NTSC for short, of Chinese Academy of Sciences. The data of all the clocks in the NTSC which participated in the calculation of the International Atomic Time (TAI) all the year round in 2008 are applied to the test and verification of the new algorithm, with the result showing that both the short- and long-term stability indexes of the obtained TA (NTSC) are improved. The research result is suitable for the calculation of the atomic time scale of the time laboratory whose time keeping system is similar to that of the NTSC.     

同步广播卫星电视中秒信号的测量结果及其分析

简单介绍了国家授时中心的卫星电视比对系统,给出了利用时间比对系统测量CCTV信号中插入的时间信号(它们或仅由卫星转发或由卫星转发后再经地方电视台转播)时延的方法和测量结果,并对其进行了分析,对定时用户具有参考价值。     

利用微波通讯系统进行高精度时间传递--国家授时中心的微波时间传递系统

介绍了国家授时中心时间基准实验室与时频监控实验室之间的微波时间传递系统的特点和运行状态,分析了时间比对结果随时间的变化,并提出了改进该系统的建议。     

NTSC时频比对中的Galileo E3总时延校准

为了提升时间传递链路的可靠性, 国际权度局(Bureau International des Poids et Mesures, BIPM)自\lk2020年起将Galileo时间比对正式作为UTC (Coordinated Universal Time)计算的备份链路, 因此对接收机Ga-lileo信号时延校准是全球各守时实验室参与UTC链路的必要工作. 以德国物理技术研究院(Physikalisch-Tech-nische Bundesanstalt, PTB)和中国科学院国家授时中心(National Time Service Center, NTSC)已校准的GPS (Global Positioning System)链路为参考, 将PT09接收机设为参考站, 对NTSC的NT02和NT05两台不同型号接收机的Galileo E3 (Galileo E1&E5a)总时延进行校准并验证. 结果表明: NT02和NT05 Galileo E3总时延分别为74.6ns和46.5ns, 校准不确定度均为3.5ns, 且校准时延比较稳定; NT02和NT05校准后与其他守时实验室已校准接收机的GPS P3和Galileo E3链路的共视比对结果基本一致; 以NTP3与其他实验室接收机GPS P3链路的共视比对结果为参考, 其偏差均值均小于1.5ns, 在校准不确定度范围内.     

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。     

基于GNSS CV的精密时间服务系统的设计与实现

通过研究GNSS(global navigation satellite syetem,全球导航卫星系统)共视远程时间传递技术,并结合现代网络通信技术,搭建了基于GNSS CV(common-view,共视)的精密时间服务系统的硬件平台。利用中国科学院国家授时中心保持的精确时间UTC(NTSC)和GNSS共视接收机观测数据,实现了用户与国家授时中心之间的在线数据传输和比对处理,为用户时间与UTC(NTSC)之间的高精度时间同步提供了一种解决方案。     

GPS共视比对技术在综合原子时中的应用

为提高我国标准时间的准确度和稳定度,中国科学院国家授时中心(NTSC)自2003年开始与国内相关单位合作进行我国综合原子时(JATC)系统的建立与保持的研究。远地时钟间的比对是建立JATC的关键工作之一。为满足JATC对远地时钟间比对的需求,NTSC研制了单频和双频GPS时间传递接收机。     

NTSCGNSS-2型GPS/GLONASS时间传递接收机的性能测试

与全球定位系统(GPS)不同的是全球导航卫星系统(GLONASS)的P码未加密,向所有用户开放,更有利于时间比对.结合国内外需求,中国科学院国家授时中心研制了GPS/GLONASS时间传递接收机NTSCGNSS-2.介绍了GLONASS信号特点和对NTSCGNSS-2的初步测试结果.