地震台如何对时

在地震观测中,准确的对时十分重要。目前国内外授时台所播发的标准时间,包括两种不同的时间系统:一种是以地球自转为标准所测定的时间,并作了地球极移影响修正后的世界时UT_1时间系统;另一种是以高精度的原子时秒长为基础,与UT_1时间保持协调,偏离在±0.9秒以内的协调时UT_c时间系统。按国家地震局的规定和国际资料交换的统一需要,在地震观测中统一使用UT_c时间。目前我国的     

AST自动对时、时间服务设备

一,概述 (一)任务的提出: 随着科学技术的飞速发展,地震科研与国际资料交换等工作需要,对地震观测质量提出了愈来愈高的要求。而目前对地震观测质量普遍感到急待介决的问题之一是时间服务质量的提高。根据前阶段绝大多数地震台站时间情况来看,一般误差均大于甚至远超过±0.1秒。估且不谈由于错误收对UT_1时间系统所可能导致误差(注:我国上海与陕西蒲城发播的BPV_(2.3)与BPM授时讯号均发播UT_1与UT_c两种不同时间系统讯号,且程序不同,极易引起错误收对。UT_1与UT_c时间且非常差,按国际规定最大允许±0.9称。参表一、     

数字对钟技术(一)

地震记录的时间服务质量,一方面是由计时系统本身的精度决定,另一方面又受台站计时系统和标准授时信号之间的比对精度(对钟精度)所影响。假如我们将石英钟精度提高到日差小于10毫秒,而对钟误差却有零点几秒,那么地震记录的时间服务质量仍然是很差。因为时钟的高精度被淹没在大得多的对时误差中,起不到应有的作用。因此尽可能提高对时的精度,是很有意义的。     

一种新型的钟差测定仪器——捕捉笼式数字秒差计

近年来,为了提高地震记录的时间服务质量,各类石英钟陆续问世,对钟的技术要求也越来越高。中国科学院陕西天文台发播的“BPM 标准时间、标准频率”授时信号,系国家确认的高精度时间基准。我国地震系统就是采用这个标准来测定时钟的“钟差”。测量钟差的仪器是“毫秒计”、“钟差计”等时间间隔测定器(基本原理见《地震》1981年第4期、第5期刊载的“数字对钟技术”一文)。测定器所采用的是一种基本的测定时间差的方法。但是,它不具备有分辨相关秒脉冲的能力,在使用中,仪器可能记录的是非相关     

我国时间编码初次发播试验

自81年7月1日起,BPM短波授时台已正式承担我国准标时间、准标频率的发播任务。但至今BPM发播的时间信号只给出了秒信号的起始时刻,而没有给出这个时刻的绝对时间,从这种信号里无法辨别某一秒是何年、何月、何日、何时、何分、何秒,而且在现用发播程式中还不是每秒都有信号,程式以半小时为一周期,其中包括BPM呼号,UTC时号,UTI时号以及无调制载波信号,所以即便是秒信号,标准也不一致,有UTC也有UTI。     

分布式地震数据采集器的高精度时间同步系统研制

为了解决分布式地震数据采集系统的同步授时问题,本文研制了一套高精度时间同步授时系统。该系统在通信过程中周期性地发送同步授时秒脉冲,并通过授时秒脉冲传输实现实时传输延时测量及时间校正,从而实现多通道高精度同步授时。基于此设计原理,采用高速硬件可编程器件研制了同步授时系统,并通过测试证实该系统在2 km通信距离时同步授时精度优于200 ns,表明该同步授时系统稳定、可靠并具有一定实用性。     

OCXO时钟修正机制在电法勘探采集中的应用研究

为解决GPS易受外界环境影响,同步授时易失锁这一问题,设计出一种基于FPGA的保证GPS与OCXO协同工作的高精度同步授时解决方案.采用在FPGA内部构造延迟线的方法来对时间间隔进行测量,使时间测量精度可达到71ps和10ps,从而确保了时间间隔测量的高准确性.以GPS提供的秒脉冲1PPS作为标准信号对OCXO的频率进行校准,再在FPGA中采用均值滤波算法对1PPS信号引入的随机噪声进行压制,实际验证表明,该设计具有很好的频率校准效果.FPGA每完成一次校准就对同步修正一次,保证了GPS在任何时候失锁时,本地秒脉冲都与1PPS具有很高的初始同步精度.当完成频率校准后,GPS分别失锁150min,6h,12h,24h,同步精度仍可达到410ns,1.6us,2us和33us.这优于V5-2000的同步精度.长期实测表明,该方案可以很好地结合GPS授时和OCXO授时的优点,解决了GPS同步授时存在的问题.这不仅满足所有电法勘探的分布式采集系统对同步授时的精度要求,而且适用其它需要高精度同步授时的工业领域.该方案的设计只在一片FPGA中完成,这最大限度地减少了外围器件的消耗和外围电路的复杂程度,降低了功耗.     

欧米茄授时系统

时间服务系统的精度直接影响着地震资料的可靠性。面时间服务系统的精度又依赖于授时系统的性能。目前,我国绝大部分地震台站使用的是短波授时讯号与石英晶体计时器相结合的时间服务系统。但近期建成的中美合作(核查)的几个地震台及中法合作的地震台与欧美大部分地震台站一样,使用的是长波授时的欧米茄(OMEGA)时间服务系统。下面对该系统作一简单介绍。     

北斗授时在地震观测技术中的应用

中国正在实施的北斗卫星导航系统,已经覆盖亚太地区,可以为用户提供高质量的定位、导航和授时服务。本文介绍如何在地震数据采集器中引入北斗授时,并对比分析使用北斗授时和GPS授时的地震数据采集器的数据时间精度,结果发现,绝对精度均优于1 ms,可以利用该授时系统来提高地震观测台站时间服务的可靠性。     

地震数据采集器中的GPS授时技术和校时技术

从模拟地震观测到数字地震观测,地震事件的时间标识一直是地震观测中的关键技术之一。当一个地震事件发生时,模拟观测时代是通过短波授时和校时技术为地震事件标识时间,而数字观测时代则是借助于精度更高的全球定位系统(Global Position System,简称GPS)为地震事件标识时间。本文详细介绍地震数据采集器中的GPS授时技术和校时技术。     

UTC时间分号对时电路

在地震台站和人工地震测深仪器的时间服务系统中,对时电路是不可缺少的组成部分。本文所述的是使用我国陕西天文台BPM标准频率、标准时间发播讯号进行对时的一种简单应用方法。 BPM台的发射能够覆盖全国绝大部分地区,全天24小时连续发播,发射频率为5MC、10MC、15MC。其时间讯号发射程序是:分别在每小时0~m—10~m、15~m—25~m、     

数字钟站的校时与跳秒

在地震观测技术中,给地震记录系统提供准确、高精度的时间信号,对地震工作是非常重要的。时间服务系统的精度决定地震参数测定的误差。因此对时间精度的要求随着地震工作的飞跃发展而提高。地震记录用的计时钟也是不断发展提高的。由原来最早的机械钟——(如:船钟、天文摆钟等)。发展到第一代小型全晶体管化的SY_1型石英钟;以后又改进为SY_2型石英钟。     

数字对钟技术(二)

终止信号——石英钟秒信号的处理 石英钟输出的秒信号幅度较小(约3伏左右),前沿波形变化不够陡,而且有时有抖动,波形不光滑。若直接把秒信号送入“止信号输入端”,效果不好,所以先要整形。SSD-1和HM-3中都采用斯密特整形电路。SSD-1在整形电路前加有跟随级,减少对石英钟信号电路影响。     

基于Protues的GPS守时授时时钟装置的设计与仿真

本文设计了一种以GPS时间为标准信号的守时授时时钟装置,阐述了该装置的硬件组成、软件实现、程序流程图及程序说明,介绍了一种应用较广的新兴单片机仿真软件—Protues。经仿真表明,本设计实现了守时授时功能,可为其他设备提供高精度时间信号和秒脉冲信号。     

新的时间服务系统-标准时号钟

目前国内外使用的计时钟多为石英钟。石英钟给出的时号与国际标准时号存在差变化的钟差△T。为求△T,观测人员每天都需对钟,但国内的对钟精度一般为±0.1”,而国际为±0.01”。这样,一方面造成精度不高,另一方面在计算时也易弄错,产生麻烦。本文提出了新的时间服务系统——标准时号钟,一方面消灭钟差,另一方面可提高精     

石英钟时号变换器

为了进一步提高地震台站现有仪器的技术性能,充分现有观测仪器及时获得连续、可靠、准确的第一手资料,针对地磁仪时号钟的缺点,考虑到SY2石英钟准确、稳定、可靠的优点,对地磁仪时间服务系统作了一些改进,试制了石英钟时号变换器。地磁时号钟原来是用机械闹钟外加一对时号触点改装而成,到整点时刻,触点闭合,接通时号灯供电回路,时号灯发亮,从而在照象纸上打出时号来。但机械闹钟的精度较低,而     

背景噪声在数字地震台网时间系统中的稳定性估计

核查地震波形数据记录中的时间系统是数字地震台网最困难的任务之一,特别是当波形数据进行离线保存或使用时,在时空部署上通常具有不确定性.对于层析成像、地震定位、预警等来说,时间系统的精度是极其关键的.尽管目前数字地震台网中部普遍采用了GPS或广播信号来进行授时,但当GPS重复不断地连接外部时钟失败时,数据的记录时间就只能依赖于内部时钟.     

BZ型CMOS编码数字钟系列的研制

时间服务系统在地球物理场以及其他各种信息的观测记录中是一个重要环节,通常人们总是用钟作为一个相对时间标准,并且经常用收讯机收对天文台的授时信号加以校准,随着科学技术的发展,对于钟也提出了新的要求,不仅要能够计时,还要求具有更广泛的功能,譬如进行时间的自动记录,定时控制,以及从记录上进行时间检索等等。于是,对于一台钟,仅仅给出数字显示和诸如分号、秒号这样的时标,在许多场合已经显得不够了,     

对基式仪用石英钟作时间服务系统的改进

把石英钟作为计时系统用到光记录短周期地震仪上,对石英钟的时、分号讯号系统只须作一点改进就可进行运用(已有文作介绍),可是,短周期地震仪(维式仪)的走速同中长周期地震仪(基式仪)的走速和电源存在差别,有必要对基式仪使用石英钟作时间服务加以改进。     

GPS系统在坝体强震监测中的授时技术与应用

在地震监测行业,由于GPS能提供准确的公众时间,授时精度高、性能稳定、维护管理方便等特点得到了普遍应用。但在水利枢纽工程的大坝强震监测中,要想对不同坝段的测点系统进行GPS统一授时,得到更高的时间精度,却存在一定困难。为此,本文重点介绍了如何解决坝体内离坝面较远测点进行GPS精确授时问题及其涉及到的技术要点,解决方案及实施方法,并简述了GPS时间信息的获取方式,对授时过程中产生延时误差的原因进行了详细分析。