中國標準時間授時系統(tǒng)

現(xiàn)代授時

20世紀初期，無線電進入實用階段。1902年，法國首先在巴黎艾菲爾鐵塔頂層試驗發(fā)播短波無線電時號，取得成功。接著，德國、英、美等國相繼試驗，收到良好效果。于是，一個嶄新的無線電授時的時代開始了。

目前，全世界有50多個國家通過短波（或長波）電臺每天發(fā)播各自的標準時間信號。有些國家還利用衛(wèi)星、電視和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，開展授時服務(wù)。

我國現(xiàn)代授時工作，經(jīng)國務(wù)院授權(quán)，由中國科學(xué)院國家授時中心（原中科院陜西天文臺）承擔。國家授時中心的總部設(shè)在陜西省西安市臨潼區(qū)。這里建有國家時間標準實驗室，保持著我國的原子時標準和協(xié)調(diào)世界時標準。發(fā)播標準時間信號的長波電臺和短波電臺位于陜西蒲城縣。

我國標準時間的傳送方法

1.短波授時

波長在100m～10m，即頻率在3MHz～30MHz的無線電波段為短波波段。國家授時中心的短波電臺用2.5MHz、5MHz、10MHz、15MHz頻率全天連續(xù)發(fā)播我國短波無線電時號，呼號為BPM。短波授時信號覆蓋半徑超過3000公里，用不同頻率交替發(fā)播結(jié)合覆蓋全國疆域。定時精度為毫秒量級。理論上，擁有短波無線電接收機的用戶，在任何地方任何時刻都可以收到至少一個頻率的BPM時號，不過，短波授時因電離層擾動等因素，信號有時會受到干擾。BPM短波授時臺于1970年建成，1997年完成了技術(shù)改造。

2.長波授時

千米波段，即頻率在30KHz～300KHz的波段，為長波波段。國家授時中心的長波電臺呼號為BPL，發(fā)射頻率為100KHz。它每天定時（北京時間13h30m到21h30m）發(fā)播包括標準時間信號和導(dǎo)航信息的編碼信號。信號覆蓋范圍為我國內(nèi)陸及近海海域，定時精度為微秒量級。用戶擁有專用長波定時接收機，便可在規(guī)定時間內(nèi)接收BPL定時信號。

BPL長波授時臺于1986年建成并通過國家級技術(shù)鑒定，該項成果1988年獲得國家科技進步一等獎。目前，對其進行現(xiàn)代化技術(shù)改造的工作正在進行，預(yù)計2008年完成。屆時，新的長波授時系統(tǒng)將為用戶提供全天24小時連續(xù)服務(wù)，并提供時碼信息、差分衛(wèi)星信息等更加豐富的時間和導(dǎo)航信息。

3.低頻時碼授時

國家授時中心采用68.5KHz頻段的連續(xù)波時碼授時體制的技術(shù)，2002年建成BPC低頻時碼授時臺，并試驗發(fā)播。低頻時碼授時的特點是利用微電子技術(shù)，使用戶設(shè)備可以做得非常簡單且價廉，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)界稱為鐘表產(chǎn)業(yè)“革命性”的變革，“它的出現(xiàn)開拓了時間計量的新里程，從而將對世界經(jīng)濟的發(fā)展產(chǎn)生重大的影響”。

為推動低頻時碼授時技術(shù)發(fā)展，考慮到覆蓋環(huán)渤海和長三角主要經(jīng)濟區(qū)的目標，國家授時中心在河南商丘建設(shè)“國家授時中心低頻時碼連續(xù)發(fā)播臺”。2007年6月，商丘臺已經(jīng)落成并開始試播。地波穩(wěn)定覆蓋半徑1000公里，天波覆蓋半徑3000公里，授時精度±0.1毫秒。試播期間每天白天發(fā)8小時，晚上發(fā)7.5小時。正式發(fā)播后將24小時連續(xù)發(fā)播。

4.衛(wèi)星授時

我國目前的衛(wèi)星授時由北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)承擔。該試驗系統(tǒng)的時間由國家授時中心標校，與國家授時中心的協(xié)調(diào)世界時保持一致。

用戶擁有與專用衛(wèi)星信號接收設(shè)備，便可通過北斗系統(tǒng)實現(xiàn)衛(wèi)星定時，定時精度優(yōu)于微秒量級。

另外，國家授時中心每天定時接收美國全球定位系統(tǒng)GPS的時間信號，測定并在其出版的《時間頻率公報》上刊布GPS時間相對于協(xié)調(diào)世界時的改正值。用戶接收GPS時間，利用此改正值，可實現(xiàn)其時鐘與我國標準時間的對比，精度可好于微秒量級。

5.電視授時

目前，我國中央電視臺CCTV在其電視信號的垂直消隱間隔鐘插入由銫原子鐘提供的時間信息。國家授時中心對這些信息實施定時監(jiān)測，即每天在0點和12點整，測量電視時間TS（CCTV）相對于協(xié)調(diào)世界時的差值，其結(jié)果刊布于《時間頻率公報》

用戶接收CCTV時間信號，加以改正，便可實現(xiàn)定時，精度約為10微秒。

6.網(wǎng)絡(luò)授時

利用互聯(lián)網(wǎng)傳送標準時間稱為網(wǎng)絡(luò)授時。目前，國家授時中心提供兩種計算機網(wǎng)絡(luò)時間服務(wù)：SNTP（Simple Network Time Protocol）校時軟件服務(wù)和“時間精靈”服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)授時精度一般為幾十毫秒～幾百毫秒。

國家授時中心SNTP校時服務(wù)的IP地址是：210.72.145.44。“時間精靈（Timefairy）”實際上一種網(wǎng)頁時間校準服務(wù)，登陸時間精靈頁面http://www.time.ac.cn/times/timefairy.htm即可。

7.電話授時

利用電話網(wǎng)絡(luò)傳送標準時間稱為電話授時。目前，國家授時中心通過電話公用網(wǎng)絡(luò)提供時間服務(wù)的方式包括：通過專用電話時碼接收機方式；計算機+調(diào)制解調(diào)器的方式（ACTS）；電話語音報時服務(wù)。

通過專用電話時碼接收機，聯(lián)入電話線端子，通過撥打國家授時中心的服務(wù)專線029-83890342，即可自動獲得標準北京時間顯示和輸出，授時精度10毫秒。

計算機+調(diào)制解調(diào)器方式又稱自動計算機時間服務(wù)（ACTS：Auto Computer Time Service）。用戶的計算機通過調(diào)制解調(diào)器與電話線路連接后，在指定網(wǎng)站（國家授時中心“時間”科普網(wǎng)站http://www.time.ac.cn/serve/down.htm ）下載專用撥號校時軟件NTSCTIME，安裝后，通過撥打國家授時中心的服務(wù)專線029-83894117，即可同步校準用戶本地計算機的時鐘，授時精度10毫秒。

國家授時中心語音報時服務(wù)服務(wù)專線：029-83895117。采用音頻脈沖——“嘟”聲作為秒信號提示音，使用戶極為方便進行校時，報時誤差小于1秒。