短基线高准确度时间传递研究

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1、2010年4月宇航计测技术Apr．，2010第30卷第2期JournalofAstrona,lticMetrologyandMeasurementV01．30，No．2文章编号：1000—7202(2010)02—0064—04中图分类号-：TM935．1文献标识码：A短基线高准确度时间传递研究屈俐俐1李变1’2(1．中国科学院国家授时中心，西安710600；2．中国科学院研究生院，北京100039)摘要为了实现守时系统与授时系统的高准确度时间同步，通过搬运钟法对微波时间传输系统的可测量时延部分进行准确

2、测量，应用测餐结果对微波时间传输系统进行校准，将GPS共视比对结果与微波时间传输系统的单、双向比对结果进行分析研究，并用BIPM(BUREAUINTERNATIONALDESPOIDSETMESURES)给出的结果进行验证，得出两种不同时间同步方法的同步误差和两种不同方法产生误差的主要原因，给出了两种不同方法在时间统一系统中的的最佳应用模式。关键词微波全球定位系统时延时间传递短基线StudyontheHighAccuracyTimeTransferMethodsintheShortDistanceQUL

3、i．1i1LIBianl’2(1．NationalTimeServiceCenter，ChineseAcademyofSciences，Xitm710600；2．theGraduateSchooloftheChineseAcademyofSciences，Beijing100039)AbstractInordertodiscoverallappropriatetechniqueforthehishaccuracytimetransferintheshortdistance．thethreediffere

4、nttimetransmissionmethodswhich剖feonewayandtwowaymicrowavetimetransfertechniqueandGPSCommonViewmethodareanalyzedandcompared．Theresultsindicatetwowaymicrowavetransfersystemsarethebestaccurateandeconomictimesynchronoustechniqueintherangeof(50—150)kilometers

5、whichareappropriateformicrowavetransmission．KeywordsMicrowaveGlobalPositioningSystemTimelagTimetransferShortbaseline1引言中国科学院国家授时中心(NTSC)承担我国的标准时间UTC(NTSC)的保持与发播。由于主控钟房远离发射台，守时系统的高准确度时间信号不能直接作为长波发播的信号源，授时部拥有自己的发播控制钟，二者之间通过微波时间传递方式进行同步。2008年中期微波系统升级改造完成，授时

6、中心设的时间基准实验室与授时部同时采用两种时间同步手段：GPS共视与微波时间传输。通过对升级改造后微波系统性能的分析，认为系统运行稳定、性能可靠，可以成为准确时间同步的载体。2008年12月进行的往返搬钟，确定了微波收稿日期：2009—06—19；修回日期：2009—10—09基金项目：国家自然科学基金资助项目(No．10873013)。中国科学院重要方向性资助项目(No．0808Yc6801)。作者简介：屈俐俐(1963一)，女，副研究员，主要从事时间频率应用与研究工作。第2期短基线高准确度时间传递研

7、究·65·系统的部分可测量传输时延和时间同步准确度。2三种不同测量方法本文采用微波单、双向比对法，GPS共视法，搬运钟法进行时间比对测量。2．1微波时间传递2．1．1微波单向传递原理在两站全双工通信的工作过程中，均包含了两边传输系统设备所有时间延迟。要进行高准确度的时间同步，必须准确测量传输系统中的各项时延，并逐一扣除，才能得到两地准确的钟差。通过微波传输进行比对的时刻测量差表示为TlC^=tTt+DA)一(T8+BUP+DsP8+AD霄、)+8t，·(1)TIC8=(瓦+DB)一(L+A卯+D删+BD

8、矿)+6B(2)式中：TIC．，TIC8——一，曰两站计数器的读数；巧，％——，4，B两站测量信号的物理参考点；DA，仉一14，B两站测量信号物理参考点到计数器开门端时延；A卯，B卯一A，B两站微波信号的部分上行时延；AD妒，曰D甲—卅，B两站微波信号的部分下行时延；D删。——一站微波信号经调制、发信机、空间、B站收信、解调器累计时延；D跚——8站微波信号经调制、发信机、空间、A站收信、解调器累计时延；氏，如——A，B两站测量误差。在式(1