“當(dāng)望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)某顆恒星時(shí)，就知道它指示的準(zhǔn)確時(shí)刻，這種方法測(cè)定的時(shí)間叫作世界時(shí)。”高精度地基授時(shí)系統(tǒng)天線系統(tǒng)工程項(xiàng)目總師劉鵬介紹，作為世界時(shí)測(cè)量系統(tǒng)的重要技術(shù)手段，近年來，甚長基線干涉測(cè)量網(wǎng)建設(shè)提速，上海65米口徑天馬射電望遠(yuǎn)鏡、北京密云50米口徑射電望遠(yuǎn)鏡，日喀則、長白山40米口徑射電望遠(yuǎn)鏡等甚長基線干涉測(cè)量網(wǎng)建設(shè)任務(wù)，有力支撐世界時(shí)的亞毫秒級(jí)自主測(cè)量。
“時(shí)間”有了，如何把“時(shí)間”發(fā)送出去？
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、長波、短波等無線電授時(shí)系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)、光纖、電話等有線授時(shí)系統(tǒng)都是常用的授時(shí)手段，而增強(qiáng)型羅蘭授時(shí)系統(tǒng)是目前最可靠的地基無線電授時(shí)手段。
巍巍高原鐵臂高懸，增強(qiáng)型羅蘭授時(shí)系統(tǒng)西藏那曲發(fā)射臺(tái)正在加快建設(shè)。超高傘形天線絕緣設(shè)計(jì)、強(qiáng)度設(shè)計(jì)、低損耗設(shè)計(jì)、基于羅蘭數(shù)據(jù)通道差分信息發(fā)播、大功率高效率信號(hào)產(chǎn)生與合成、精準(zhǔn)發(fā)播控制……一項(xiàng)項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的突破，讓時(shí)間的傳遞更加精準(zhǔn)。
“通過在新疆庫爾勒、甘肅敦煌、西藏那曲建設(shè)長波授時(shí)臺(tái)，結(jié)合現(xiàn)有長波授時(shí)系統(tǒng)，以及新建的增強(qiáng)型羅蘭授時(shí)差分系統(tǒng)，將實(shí)現(xiàn)百納秒量級(jí)長波授時(shí)信號(hào)在全國重點(diǎn)區(qū)域的全覆蓋?！眲Ⅸi滿是自豪。
這只是國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——高精度地基授時(shí)系統(tǒng)的一部分。這套系統(tǒng)利用我國現(xiàn)有的通信光纖資源，布設(shè)約300個(gè)光纖時(shí)間頻率傳遞節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建了總長約2萬公里、連接全國主要城市和重點(diǎn)用戶的光纖時(shí)間頻率傳遞骨干網(wǎng)。
“依托高精度地基授時(shí)系統(tǒng)的建設(shè)，結(jié)合北斗衛(wèi)星導(dǎo)航授時(shí)系統(tǒng)，以及空間站高精度時(shí)間頻率實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，我國將率先建成世界上獨(dú)一無二的，立體交叉、相互增強(qiáng)、相互融合的國家授時(shí)體系。”國家授時(shí)中心主任、首席科學(xué)家張首剛說。
有了“守時(shí)”和“授時(shí)”，還要學(xué)會(huì)“用時(shí)”。
這就要靠時(shí)間統(tǒng)一系統(tǒng)！當(dāng)接收了北斗衛(wèi)星、長波等授時(shí)信號(hào)獲取精確時(shí)間后，系統(tǒng)就會(huì)利用提取的時(shí)間信息校準(zhǔn)本地時(shí)鐘，實(shí)時(shí)保持與“北京時(shí)間”精準(zhǔn)同步。
“目前，時(shí)間統(tǒng)一系統(tǒng)已被應(yīng)用在通信基站、互聯(lián)網(wǎng)等信息系統(tǒng)中，我們的手機(jī)、電腦只要入網(wǎng)就可進(jìn)行時(shí)間校準(zhǔn)，保障時(shí)間的準(zhǔn)確性?！备餍懈鳂I(yè)對(duì)時(shí)間應(yīng)用的精度需求不盡相同，董道鵬舉例說，高鐵調(diào)度管理需要秒級(jí)精度，廣播電視發(fā)播控制需要毫秒級(jí)精度，電網(wǎng)時(shí)間同步和故障定位、通信基站同步需要微秒級(jí)精度，衛(wèi)星導(dǎo)航提供常規(guī)服務(wù)需要納秒級(jí)精度……
實(shí)現(xiàn)不同的精確量級(jí)，小器件大有可為！
“只要我們?cè)谛枨笙到y(tǒng)內(nèi)置小型銣原子鐘或晶體振蕩器，并配合自研高保持智能算法，即使外部授時(shí)信號(hào)丟失一段時(shí)間，系統(tǒng)仍能自主保持高精度的時(shí)間信號(hào)?！敝袊娍?0所原子鐘專業(yè)室硬件工程師韋強(qiáng)說。
