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授时

/time service; time transfe/
条目作者吴守贤漆贯荣
条目作者吴守贤

吴守贤

漆贯荣

漆贯荣

最后更新 2023-07-11
浏览 534
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建立并保持某一时间标准(例如协调世界时UTC),以一定手段把代表这一标准的信息传递出去,使用户能有效地获得并保持精密准确的时间,这一系统工程叫作时间服务,在中国称为授时。

英文名称
time service; time transfe
又称
时间服务
所属学科
天文学

授时这一称谓来源于《尚书·尧典》中下列一段文字:“乃命羲和,钦若昊天,历象日月星辰,敬授人时。”

授时历史悠久。古代有敲钟击鼓等方式。现代授时包含测时、守时(保持时间)、播时(又称时间传递)、订定刊布时号改正数等内容。在天文时间标准情况下,通过天文观测测定时间,以石英钟等天文时计保持时间。在原子时标准情况下,测时由实验室通过原子钟组相互比对实现,以原子钟组保持时间。现代播时主要凭借无线电信号传输,其主要方法有:

20世纪初出现的利用短波波段频率(3~30MHz)发射时号的播时系统。其定时精度为毫秒(10-3秒)量级。目前世界上多数国家都建有短波授时台,并按国际电信联盟(ITU)规定的频率(2.5,5.0,10.0,15.0,20.0,25.0MHz)和标准,发播各自短波时号。有些国家还使用其他短波频率发播时号。中国的短波时号由中国科学院国家授时中心短波授时台发播。电台呼号为BPM。它用2.5,5.0,10.0,15.0MHz 4个频道,全天连续发播UTC时号和时码等标准时间和频率信息。

20世纪60年代出现的利用长波波段频率(30~300KHz)发射时号的播时系统。长波无线电信号具有沿地球表面(地波)和经电离层反射(天波)两个传播通道。通过对大地电导率和大气折射率研究,可较准确测定信号传播路径时延,因此长波授时精度较高,为微秒(10-6秒)量级。世界上一些发达国家都建有长波授时台。中国的长波授时由中国科学院国家授时中心的BPL长波授时台承担。BPL长波授时台以100KHz频率发射编码脉冲式时号。

 图1 BPM短波授时台图1 BPM短波授时台图2 BPL长波授时台图2 BPL长波授时台

经由导航卫星传递标准时间的授时服务系统。卫星授时信号覆盖范围大,传送精度高,是目前广泛采用的高精度授时方法。它的定时精度为纳秒(10-9秒)量级。

授时是卫星导航系统的重要功能之一。提供授时服务的有美国的GPS系统,俄罗斯的Glonass系统,中国的北斗系统。欧盟的伽利略系统。

GPS传送的时间可溯源到美国海军天文台(USNO)保持的协调世界时UTC(USNO)。在1980年1月6日0h,GPS时间与UTC同步,此后不再实施闰秒。

Glonass传送的时间可溯源到莫斯科时间UTC(SU),并实施闰秒。

北斗系统传送的时间BDT可溯源到中国科学院国家授时中心(NTSC)保持的协调世界时UTC(NTSC)。在2006年1月1日,BDT与UTC同步,此后不再实施闰秒。

利用电视信号垂直消隐间隔的正弦波群或稳定的彩色正弦波信号传送标准时间的授时服务系统。其定时精度为微秒(10-6秒)量级。

利用网络系统传送标准时间信息。它主要为网络系统内计算机的时钟同步提供参考信号,定时精度为毫秒(10-3秒)量级。

利用公共电话系统传送标准时间信息。它采用咨询方式向用户提供包含有年、月、日、时、分、秒信息的时码和其他时间信息。它属于点—点有线传输,定时精度为毫秒量级。

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