NTSC的守时工作进展

概括介绍了中国科学院国家授时中心（简称NTSC）时间基准系统的组成、功能和相关工作的最新进展情况。NTSC负责我国标准时间的产生、保持和发播。多年来,NTSC的守时系统以完美的表现满足了国家大科学装置—长、短波授时系统的发播控制任务的要求。2008年度,NTSC的守时工作取得突破性进展,实现的指标综合排名于全球实验室的2～3位,我国守时工作已经跻身世界前列,NTSC已成为国际原子时合作单位中最重要的守时实验室之一。     

国家授时中心的守时工作

近年来,国家授时中心(NTSC)所保持的地方协调世界时UTC(NTSC)和地方原子时TA(NTSC)的准确度和稳定度水平稳步提高,进入了国际先进水平的行列。简要介绍了当前国家授时中心的守时钟组成,地方协调世界时UTC(NTSC)的产生和保持,以及原子时TA(NTSC)算法的研究等。守时工作的进一步改进正在进行之中。     

守时设备故障的自动诊断和报警系统设计

为了及时发现守时主系统运行中出现故障概率最高的设备,降低比对数据的出错率,提高守时精度及比对数据的可靠性和完整性,设计了一种守时设备故障的自动诊断和报警系统。该系统采用专家系统故障诊断方法,通过对守时比对系统的时间比对数据的实时监测和分析,发现比对数据异常,及时启动故障自动诊断系统,通过报警系统报告发生故障的可能设备,实现故障的及时发现和尽快排除。结果表明,该守时设备故障的自动诊断和报警系统达到了预期目标。     

钟房时频服务自动化工作系统

钟房时频服务自动化工作系统已建立并投入运行。该系统具有守时、时间测量、数据处理和自动校正铷频标的能力。运行表明,该系统使XSR铷钟守时精度提高了一个数量级,其输出频率相对BPL时频标准台的频偏保持在2×10~(-12)以内。全文介绍了系统的构成及主要性能。     

基于CGGTTS的北斗3号系统时间性能评估

依据国际时间频率咨询委员会(Consultative Committee for Time and Frequency, CCTF) GNSS (Global Navigation Satellite System)时间比对工作组制定的时间传递标准(Common GNSS Generic Time Transfer Standard Version2E, CGGTTS_V2E), 针对GNSS接收机观测到的伪距信号开发了数据处理软件, 用于生成标准格式的CGGTTS文件, 并对其可靠性进行了验证. 结果表明, 与sbf2cggtts软件生成的CGGTTS文件相比, 在同一历元下, 分别利用相同GPS和BeiDou-2卫星观测值计算的星地钟差值基本一致, 互差绝对值不超过0.5ns的差值分别占总数的96%、94%. 以中国标准时间UTC(NTSC) (Coordinated Universal Time (National Time Service Center))为参考, 利用数据处理软件分别对BeiDou-2和BeiDou-3卫星的B1I和B3I双频消电离层组合观测值处理并生成标准格式的CGGTTS文件, 通过分析其星地钟差参数对BeiDou系统时间的性能进行评估. 结果表明, 与BeiDou-2相比, BeiDou-3系统时间的内符合精度提高约28%, 且1 d以上中长期频率稳定度明显优于BeiDou-2.     

IRAF软件在Blazars天体中的CCD测光自动数据处理研究

针对IRAF软件在绝对测光法观测Blazars天体CCD测光中的应用,开发了一套自动数据处理的程序.该程序可以减少人为误操作的干扰,使观测结果更为稳定,提高了数据处理的效率.同时,在长期研究和使用IRAF软件的基础上,给出了我们应用IRAF软件在CCD测光中的一些研究结果,并对在Redhat Linux中的自动测光过程进行了总结.     

守时系统故障实时诊断

对守时系统故障诊断的基本思想作了阐述,重点介绍了基于VB 6.0开发的守时系统故障自检软件,该软件具有可视化、自动化、智能化等特点.采用类似示波器的图形绘制方法,可以实时显示国家授时中心(NTSC)的时间基准实验室中各钟、授时部工作钟和BPL长波授时信号与NTSC主钟(MC)的比对结果的数据曲线,并对守时系统出现的各种故障,代替维护人员完成异常分析、故障诊断和故障定位任务,自动给出实时的诊断结果,为守时系统故障的快速修复提供依据.     

NTSC的双混频时差测量系统试运转结果分析

中国科学院国家授时中心(NTSC)新进口的由德国Timetech公司制造的双混频时差测量系统(dual mixer time difference system,DMTD)已经通过了试运行。介绍了DMTD的工作原理和设备结构。NTSC时频基准实验室的主钟(MC)信号作为DMTD的频率参考信号,5个氢钟和18个铯钟的频率信号作为被测信号与MC信号进行相位比对。用频率分配放大器输出的多路MC信号也作为被测信号用以监测DMTD本身的精度和稳定度。给出了DMTD和时间间隔计数器TIC实际测量结果的比较及误差分析。测量结果表明DMTD特别适用于频率短期稳定度非常高的氢原子钟这样的频标之间的频率和时间比对。该设备将用于NTSC的守时工作,不久的将来也将用于铯喷泉与氢钟的频率比对。     

实时UTC(NTSC)的监控软件

国际电信联盟建议,作为国家时间中心的实时UTC(k)与协调世界时UTC的差异应不大于100ns。从2000年12月起,中国科学院国家授时中心(NTSC)产生和保持的UTC(NTSC)的准确度通过人工监控已达到了这个指标。UTC(NTSC)主要以其所拥有的一组6个HP5071A铯原子钟产生的地方原子时TA(NTSC)为参考,用相位微调仪调控UTC(NTSC)的频率,使它达到所需的准确度。介绍了在VB6.0环境下开发的一个UTC(NTSC)的自动监控软件,它包括4个窗体和由与4个窗体上的控作及图形窗口相匹配的子程序组成。图形窗口可以实时显示钟的日差曲线、UTC(NTSC)-TA(NTSC)曲线和UTC(NTSC)-GPS曲线。该软件自动化可视化程度高、灵活性强,即可实时自动运行,又可人机对话操作。该软件的主体部分已于2001年底完成,在2002年成功地进行了部分程序的试运行,使|UTC-UTC(NTSC)|达到了优于50ns的准确度水平。     

用于守时工作的时间间隔计数法与双混频时差测量比对法的比较

为了比较用于守时工作的时间间隔计数法和双混频时差测量法,分析了国家授时中心时频基准实验室的两种测量比对设备(SR620时间间隔计数器和PCOMP多通道相位比较仪)对同一组原子钟进行测量时所得到的结果(钟的速率、RMS、测量精度和稳定度)。分析所得的主要结论是:双混频时差测量法具有更高的比对精度,更适用于氢原子钟短期(τ≤5 d)稳定度的测量。     

时间频率量的特征及其对时频系统建设的影响

分析了物理量测量中时间频率量的特点，主要有：时间的流逝性；其基准是自然基准；时间和频率既密切相关又有区别；时间频率具有最高的测量精细度(分辨率)与准确度；其计量标准可通过电磁波发播；其测量精确度与测量时间有关。另外，从基准、守时、授时、时间频率设备的研制、生产和队伍建设等方面阐发了这些特点对时间频率系统建设的影响。     

BPL监控室时间频率信号异常报警软件设计

作为BPL长波授时系统现代化技术改造工程的重要组成部分,BPL监控室比对系统各设备的信号异常（超差）的自动报警软件已经正常运行了2年。介绍了该报警软件的设计思想和工作界面,给出了数据分析方法和信号异常判断依据。设计了多种在出现异常时发出报警的方式,以确保报警的有效性。     

氢钟和铯钟联合守时初探

氢钟和铯钟作为两种不同类型的频标,从统计角度上来说,它们在短期和长期频率稳定度方面的表现为时间频率领域中的学者们共识．随着技术的改进氢钟近年来在长稳方面有所提高．根据中国科学院国家授时中心(NTSC)新进口的2台美国氢钟(Sigma T)近一年来实验数据的分析,定量说明氢钟不同采样间隔的频率稳定度,并与铯钟的性能做比较．同时根据这两种类型频标的性能取长补短,探讨一组铯钟和两台氢钟联合守时的方案和地方原子时计算方法．     

与进供进的时间工作

20世纪50年代以来计算机技术、信息科学和空间科学的发展对高精度时间频率提出了日益增长的需求，电子技术、空间技术和量子物理的发展推动了高精度时间频率领域的学科发展和技术进步。简要介绍时间尺度、UT1的测定技术、守时钟、时间同步技术和授时手段各方面半个世纪的飞速发展，并展望未来时间工作的前景。