探访中国科学院国家授时中央:北京时间从这边发布

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探访中国科学院国家授时中央:北京时间从这边发布
浏览:64 发布日期:2019-03-26

  北京时间从这边发布——探访中国科学院国家授时中央

  走近大科学工程

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  本报记者 陆成宽

  在古都西安多多名胜古迹中,钟楼无疑是光彩夺主意一个。千百年来,这边的钟声不息是前人安排劳作和生活的标准。如今,这座钟楼向东30千米,有一处稳定的幼院,吾国当代的标按期间——北京时间就从这边产生。

  这边是中国科学院国家授时中央。由它运走维护的长短波授时体系,承担着吾国高精度标按期间的产生、保持和发播义务。

  从华清池通去兵马俑的秦唐大道上,能够望到国家授时中央的大门。这边高耸的当代钟楼尤其引人注如今。每到整点,响亮的报时声就会响首。

  授时体系多次升级

  1964年,中国第一颗原子弹爆炸成功后,发射第一颗人工卫星就被挑上日程。为已足人工卫星的高精度时间必要,又因关中地处吾国中央,无线电授时信号能更益地遮盖全国,1966年国家科委决定由中科院抓总在陕西省关中地区筹建短波授时台。根据“靠山进洞”的战备请求,最后选址在陕西蒲城唐宪宗景陵山上。

  短波授时台建成后,已足了毫秒量级用户的需求。但是,随着吾国空间技术飞速发展和战略武器试验的必要,必要更高精度的授时手法。

  长波授时台答运而生,它的精度是微秒量级,比短波台授时精度挑高了1000倍。

  “面对国外的技术封锁足球新宝5代理,老一辈科学家不畏艰难,配吻合占有了一个个技术难关,自立研制生产出了一切关键设备,国产化率达到了100%。”中科院国家授时中央党委书记窦忠钻研员自夸地说,那时出于坦然考虑,长波授时台建在了地下,深度达26米,相等于八九层楼,地上只有4座高耸的铁塔承载着15吨的倒锥形天线体。

  该项效果1988年获国家科技挺进奖一等奖。此后,长短波授时体系又经多次改造升级,首终保持着国际先辈程度。

  折衷的调和世界时

  吾国的标按期间是北京所在的东八区的区时,比国际标按期间早8个幼时。国际标按期间称为调和世界时(UTC),是世界时和原子时折衷后的计时体系。

  世界时所以地球自转周期为基础确定的时间尺度,1秒是地球自转周期的1/86400。

  原子时是行使原子振荡频率确定的时间尺度。原由原子跃迁(电子从一个轨道跳到另一个轨道的不不息的过程)频率具有高安详性,国际计量大会规定,铯原子的外层电子在两个能级之间跃迁振荡9192631770个周期不息的时间为1秒。

  原子时精度比世界时高上千倍甚至上万倍,原子时取代世界时犹如理所自然。但是,倘若十足行使原子时,原由地球自转永远变慢,根据如今的速度,5000年差一个幼时,30000年后早晨零点就会展现太阳升首的表象。所以,科学家想到了一栽“和稀泥”的办法,这就是调和世界时。

  它采用原子时的秒长,经过闰秒使调和世界时的时刻与世界时的时刻差保持在0.9秒以内。倘若时刻差超过1秒,就在调和世界时中减去或添上1秒。调和世界时行为全球的时间标准,是零时区的时间,北京时间要添上8幼时的时区差。

  北京时间的发播

  时间产生出来后,就能够授时了。窦忠介绍,用户的必要差别,授时方式也差别:倘若必要毫秒量级的时间,能够短波授时;倘若必要微秒量级的时间,能够长波授时;倘若必要十纳秒量级的时间,北斗卫星导航体系授时能够已足。

  授时所用的长波和短波都是无线电波。短波的波长在10—100米之间,长波波长在1000—2000米之间,两者都以地波和天波的方式传播。地波指发射天线辐射出去后沿地张扬播的电波。而天波则是发射天线发出后在高空被电离层逆射后到达授与点的电波。

  短波地波传播时衰减较大,遮盖周围只有几十公里;而天波经电离层多次逆射能够传播得最远,达到几千公里甚至上万公里,所以,短波授时以天波为主。但是,原由受电离层扰动、大气噪声和多径效答等因素影响,短波授时的信号担心详。

  与短波授时差别,长波授时以地波为主。长波地波沿着地外能够传播得最远,尤其是排泄地层和海水的能力比较强。同时,原由地波场强和相位安详,长波授时的精度达到微秒量级,也就是百万分之一秒。

  吾国的北斗卫星导航体系运走以后,长短波授时体系又有了新的拓展。“卫星导航体系固然是一栽导航定位体系,但导航定位的基本原理却是时间测量。”窦忠说,所以,卫星导航体系必要有一套实在郑重的时间频率体系,也具有授时功能,并且是如今行使最广的授时体系。卫星导航体系的授时精度在十纳秒量级。“但是,卫星授时也有弱点,容易受到作梗和欺骗。”他说。

  时间为高精尖科技保驾护航

  如今,高精度时间已经成为一个国家科技、经济、军事和社会生活中至关主要的参量,普及行使于导航、电力、通信、航空、国防等周围,行为最基本的物理量,对升迁国家科研程度也有基础性作用。

  原形上,卫星导航体系是一个基于测量时间差的测距定位体系,人们在导航时用到的位置和速度新闻就是经过测量时间获得的。

  “时间的毫厘之差,会带来距离的千里之谬。百万分之一秒的时间测量偏差,就会导致测距偏差300米。”窦忠说。

  高精度时间在电力体系中也有着普及行使。大量发电机并网发电就必要保持高度时间同步,并网主要设备的时间要同步到微秒量级。同时,时间也能够充当输电线上的侦察兵。“比如,高压输电线倒霉被雷击中,高精度时间就能够实现对故障点的迅速定位。”窦忠说。

  窦忠介绍,如今炙手可炎的5G通讯也必要高精度时间来保驾护航,没未必间同步就无法实现通讯,5G基站有着专门高的时间同步请求,精度要达到十几个纳秒。

  长短波授时体系所竖立的时间基准,是北京时间的源头,也是北斗卫星导航体系的时间溯源体系。它普及行使于基础钻研和工程技术周围,成为国家的一个战略资源。

西甲简介:

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