中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間授時(shí)系統(tǒng)

現(xiàn)代授時(shí)

20世紀(jì)初期，無(wú)線(xiàn)電進(jìn)入實(shí)用階段。1902年，法國(guó)首先在巴黎艾菲爾鐵塔頂層試驗(yàn)發(fā)播短波無(wú)線(xiàn)電時(shí)號(hào)，取得成功。接著，德國(guó)、英、美等國(guó)相繼試驗(yàn)，收到良好效果。于是，一個(gè)嶄新的無(wú)線(xiàn)電授時(shí)的時(shí)代開(kāi)始了。

目前，全世界有50多個(gè)國(guó)家通過(guò)短波（或長(zhǎng)波）電臺(tái)每天發(fā)播各自的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)。有些國(guó)家還利用衛(wèi)星、電視和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，開(kāi)展授時(shí)服務(wù)。

我國(guó)現(xiàn)代授時(shí)工作，經(jīng)國(guó)務(wù)院授權(quán)，由中國(guó)科學(xué)院國(guó)家授時(shí)中心（原中科院陜西天文臺(tái)）承擔(dān)。國(guó)家授時(shí)中心的總部設(shè)在陜西省西安市臨潼區(qū)。這里建有國(guó)家時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室，保持著我國(guó)的原子時(shí)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)調(diào)世界時(shí)標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)播標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)的長(zhǎng)波電臺(tái)和短波電臺(tái)位于陜西蒲城縣。

我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的傳送方法

1.短波授時(shí)

波長(zhǎng)在100m～10m，即頻率在3MHz～30MHz的無(wú)線(xiàn)電波段為短波波段。國(guó)家授時(shí)中心的短波電臺(tái)用2.5MHz、5MHz、10MHz、15MHz頻率全天連續(xù)發(fā)播我國(guó)短波無(wú)線(xiàn)電時(shí)號(hào)，呼號(hào)為BPM。短波授時(shí)信號(hào)覆蓋半徑超過(guò)3000公里，用不同頻率交替發(fā)播結(jié)合覆蓋全國(guó)疆域。定時(shí)精度為毫秒量級(jí)。理論上，擁有短波無(wú)線(xiàn)電接收機(jī)的用戶(hù)，在任何地方任何時(shí)刻都可以收到至少一個(gè)頻率的BPM時(shí)號(hào)，不過(guò)，短波授時(shí)因電離層擾動(dòng)等因素，信號(hào)有時(shí)會(huì)受到干擾。BPM短波授時(shí)臺(tái)于1970年建成，1997年完成了技術(shù)改造。

2.長(zhǎng)波授時(shí)

千米波段，即頻率在30KHz～300KHz的波段，為長(zhǎng)波波段。國(guó)家授時(shí)中心的長(zhǎng)波電臺(tái)呼號(hào)為BPL，發(fā)射頻率為100KHz。它每天定時(shí)（北京時(shí)間13h30m到21h30m）發(fā)播包括標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)和導(dǎo)航信息的編碼信號(hào)。信號(hào)覆蓋范圍為我國(guó)內(nèi)陸及近海海域，定時(shí)精度為微秒量級(jí)。用戶(hù)擁有專(zhuān)用長(zhǎng)波定時(shí)接收機(jī)，便可在規(guī)定時(shí)間內(nèi)接收BPL定時(shí)信號(hào)。

BPL長(zhǎng)波授時(shí)臺(tái)于1986年建成并通過(guò)國(guó)家級(jí)技術(shù)鑒定，該項(xiàng)成果1988年獲得國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。目前，對(duì)其進(jìn)行現(xiàn)代化技術(shù)改造的工作正在進(jìn)行，預(yù)計(jì)2008年完成。屆時(shí)，新的長(zhǎng)波授時(shí)系統(tǒng)將為用戶(hù)提供全天24小時(shí)連續(xù)服務(wù)，并提供時(shí)碼信息、差分衛(wèi)星信息等更加豐富的時(shí)間和導(dǎo)航信息。

3.低頻時(shí)碼授時(shí)

國(guó)家授時(shí)中心采用68.5KHz頻段的連續(xù)波時(shí)碼授時(shí)體制的技術(shù)，2002年建成BPC低頻時(shí)碼授時(shí)臺(tái)，并試驗(yàn)發(fā)播。低頻時(shí)碼授時(shí)的特點(diǎn)是利用微電子技術(shù)，使用戶(hù)設(shè)備可以做得非常簡(jiǎn)單且價(jià)廉，具有十分廣闊的產(chǎn)業(yè)化前景。其終端產(chǎn)品之一的“電波鐘”被鐘表業(yè)界稱(chēng)為鐘表產(chǎn)業(yè)“革命性”的變革，“它的出現(xiàn)開(kāi)拓了時(shí)間計(jì)量的新里程，從而將對(duì)世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生重大的影響”。

為推動(dòng)低頻時(shí)碼授時(shí)技術(shù)發(fā)展，考慮到覆蓋環(huán)渤海和長(zhǎng)三角主要經(jīng)濟(jì)區(qū)的目標(biāo)，國(guó)家授時(shí)中心在河南商丘建設(shè)“國(guó)家授時(shí)中心低頻時(shí)碼連續(xù)發(fā)播臺(tái)”。2007年6月，商丘臺(tái)已經(jīng)落成并開(kāi)始試播。地波穩(wěn)定覆蓋半徑1000公里，天波覆蓋半徑3000公里，授時(shí)精度±0.1毫秒。試播期間每天白天發(fā)8小時(shí)，晚上發(fā)7.5小時(shí)。正式發(fā)播后將24小時(shí)連續(xù)發(fā)播。

4.衛(wèi)星授時(shí)

我國(guó)目前的衛(wèi)星授時(shí)由北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)承擔(dān)。該試驗(yàn)系統(tǒng)的時(shí)間由國(guó)家授時(shí)中心標(biāo)校，與國(guó)家授時(shí)中心的協(xié)調(diào)世界時(shí)保持一致。

用戶(hù)擁有與專(zhuān)用衛(wèi)星信號(hào)接收設(shè)備，便可通過(guò)北斗系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星定時(shí)，定時(shí)精度優(yōu)于微秒量級(jí)。

另外，國(guó)家授時(shí)中心每天定時(shí)接收美國(guó)全球定位系統(tǒng)GPS的時(shí)間信號(hào)，測(cè)定并在其出版的《時(shí)間頻率公報(bào)》上刊布GPS時(shí)間相對(duì)于協(xié)調(diào)世界時(shí)的改正值。用戶(hù)接收GPS時(shí)間，利用此改正值，可實(shí)現(xiàn)其時(shí)鐘與我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的對(duì)比，精度可好于微秒量級(jí)。

5.電視授時(shí)

目前，我國(guó)中央電視臺(tái)CCTV在其電視信號(hào)的垂直消隱間隔鐘插入由銫原子鐘提供的時(shí)間信息。國(guó)家授時(shí)中心對(duì)這些信息實(shí)施定時(shí)監(jiān)測(cè)，即每天在0點(diǎn)和12點(diǎn)整，測(cè)量電視時(shí)間TS（CCTV）相對(duì)于協(xié)調(diào)世界時(shí)的差值，其結(jié)果刊布于《時(shí)間頻率公報(bào)》

用戶(hù)接收CCTV時(shí)間信號(hào)，加以改正，便可實(shí)現(xiàn)定時(shí)，精度約為10微秒。

6.網(wǎng)絡(luò)授時(shí)

利用互聯(lián)網(wǎng)傳送標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)授時(shí)。目前，國(guó)家授時(shí)中心提供兩種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)：SNTP（Simple Network Time Protocol）校時(shí)軟件服務(wù)和“時(shí)間精靈”服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)授時(shí)精度一般為幾十毫秒～幾百毫秒。

國(guó)家授時(shí)中心SNTP校時(shí)服務(wù)的IP地址是：210.72.145.44�！皶r(shí)間精靈（Timefairy）”實(shí)際上一種網(wǎng)頁(yè)時(shí)間校準(zhǔn)服務(wù)，登陸時(shí)間精靈頁(yè)面http://www.time.ac.cn/times/timefairy.htm即可。

7.電話(huà)授時(shí)

利用電話(huà)網(wǎng)絡(luò)傳送標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間稱(chēng)為電話(huà)授時(shí)。目前，國(guó)家授時(shí)中心通過(guò)電話(huà)公用網(wǎng)絡(luò)提供時(shí)間服務(wù)的方式包括：通過(guò)專(zhuān)用電話(huà)時(shí)碼接收機(jī)方式；計(jì)算機(jī)+調(diào)制解調(diào)器的方式（ACTS）；電話(huà)語(yǔ)音報(bào)時(shí)服務(wù)。

通過(guò)專(zhuān)用電話(huà)時(shí)碼接收機(jī)，聯(lián)入電話(huà)線(xiàn)端子，通過(guò)撥打國(guó)家授時(shí)中心的服務(wù)專(zhuān)線(xiàn)029-83890342，即可自動(dòng)獲得標(biāo)準(zhǔn)北京時(shí)間顯示和輸出，授時(shí)精度10毫秒。

計(jì)算機(jī)+調(diào)制解調(diào)器方式又稱(chēng)自動(dòng)計(jì)算機(jī)時(shí)間服務(wù)（ACTS：Auto Computer Time Service）。用戶(hù)的計(jì)算機(jī)通過(guò)調(diào)制解調(diào)器與電話(huà)線(xiàn)路連接后，在指定網(wǎng)站（國(guó)家授時(shí)中心“時(shí)間”科普網(wǎng)站http://www.time.ac.cn/serve/down.htm ）下載專(zhuān)用撥號(hào)校時(shí)軟件NTSCTIME，安裝后，通過(guò)撥打國(guó)家授時(shí)中心的服務(wù)專(zhuān)線(xiàn)029-83894117，即可同步校準(zhǔn)用戶(hù)本地計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘，授時(shí)精度10毫秒。

國(guó)家授時(shí)中心語(yǔ)音報(bào)時(shí)服務(wù)服務(wù)專(zhuān)線(xiàn)：029-83895117。采用音頻脈沖——“嘟”聲作為秒信號(hào)提示音，使用戶(hù)極為方便進(jìn)行校時(shí)，報(bào)時(shí)誤差小于1秒。