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北京时间从这里发出――国家授时中心蒲城授时部

发布时间: 2017-3-27 16:41    查看:1587

在信息化时代的今天,大到国家的运转、小到人们的日常生活都须臾离不开时间这个参数,然而,很少有人知道中国的标准时间、标准频率的信号每天源源不断地来自我国版图中央的一个地方,这就是坐落在陕西渭北高原蒲城县的国家授时中心授时部。

国家授时中心授时部地处陕西省蒲城县城西,四座200多米的铁塔直矗云霄,还有壮观的天线群和发射机房,这些设施一直有解放军驻守,后来是一个武警中队。很久以来,周边的老百姓都知道这是保密单位,有个代号叫“326”。上世纪八十年代以后,这个中国的授时台才逐渐为人所知。

u历史:从陕西天文台二部到授时部

中国现代无线电授时发端于二十世纪五十年代中国科学院紫金山天文台徐家汇观象台的bpv时号,由于其地处东南一隅,难以适应国家大规模经济建设(特别是大地测量)的需要。1955年全国科技发展12年远景规划中,将筹建“西北授时台”列为重点项目。

1965年,国家科委在“我国的综合时号改正数”鉴定书中再次提出“从战略上考虑,建议中国科学院在西部地区从速增设一个授时台”。在“651”计划(发射人造地球卫星计划)的“时间统一勤务系统初步方案”中,国防科委明确提出“在西安地区建立短波授时台,以满足第一颗人卫的需要”的建议,同时提出建立我国长波、超长波授时电台的问题。为此,国家科委于1965年12月12日在科学会堂主持召开“为备战需要应迅速在我国内地建立授时台(时间与频率发讯台)问题座谈会”,会议认为:西北授时台应立即由中国科学院负责进行筹建。

1966年3月,中国科学院决定在陕西省关中地区筹建授时台,工程代号为“中国科学院326工程”。1966年11月19日,国家科委批复中国科学院建设陕西天文台。326工程最后选址定于陕西省蒲城县,筹建工作由中国科学院西北分院负责,技术工作由上海天文台负责,主要技术力量从上海天文台、北京天文台、紫金山天文台抽调支援。

1968年8月,中国科学院在蒲城召开326工程业务方向论证会,进一步明确326工程以授时为中心,开展世界时、原子时研究;当前采用短波发射时号,并原则采用中等功率的短波发射时号;世界时测时所需仪器设备(光电中星仪、光电等高仪、照相天顶筒等)由南京天文仪器厂等单位合作研制。

短波授时系统主要由时间基准系统、授时发播控制系统、发播系统、供配电和供水系统等组成。短波授时台1970年基本建成,经周恩来总理亲自批准于1970年12月15日开始试播。1973年根据远洋授时任务需要进行扩建,增加了远洋授时天线群,发射机由4台增加到13台,最大发播功率增加到150kw。1980年系统通过国家级技术鉴定,并开始执行国家任务。1981年经国务院批准后正式开始我国短波授时服务。1995年对短波授时系统进行了搬迁暨技术升级改造,现短波授时台每天以四种频率连续24小时发播标准时间、标准频率信号。

七十年代初,为了适应我国空间技术发展的需要,经原国防科工委和中国科学院共同商定,国务院批准在陕西天文台增设微秒量级的高精度授时系统——长波授时台(bpl),1973年4月28日,中国科学院等四部委联合向国务院上报关于建设“长波授时台”的申请,得到国务院批准,并由中国科学院抓总建设,工程代码为“3262工程”。该工程调动全国近四十个单位科研人员,参加工程的研究攻关工作。1978年中功率长波台建成试播, 1983年大功率长波台联调成功并开始授时服务,1986年通过国家级技术鉴定。长波授时台的建成使我国陆基无线电授时服务手段达到国际先进水平,该项成果荣获1988年国家科技进步一等奖,并作为国家重大科技成果参加了建国35周年天安门庆典活动。

八十年代初,考虑到时间比对工作收发讯等技术要求,以及授时信号监测和国际合作等需要,陕西天文台将天文观测、时间基准、研究机构和管理机关迁往临潼,蒲城成为以长短波授时台为主的陕西天文台二部,至2001年改称“中科院国家授时中心授时部”。

u现状:多波段的时号发播

目前,蒲城授时部有bpm短波授时台、bpl长波授时台、bpc低频时码试验台、发播监控室和动力站(维护一座35kv专用变电站和11千米10kv高压线路)。

bpm短波授时系统采用四种频率(2.5mhz、5mhz、10mhz、15mhz)同时保证三种频率每日24小时连续不间断地发播协调世界时utc和世界时ut1秒信号及标准频率信号。我国地域辽阔、海岸线绵长,且为发展中国家,目前阶段来看,短波授时仍然是经济实用的毫秒级精度的授时手段,国家授时中心的短波授时手段在国防、电力、测绘、地震、通讯等领域拥有众多用户。

bpl长波授时系统以载波频率100khz从13:30至21:30每天8小时发播授时信号。长波授时以微秒量级的高精度定时精度在航天、国防、电力、通信等领域拥有重要固定用户。bpl长波授时系统建于二十世纪七十年代,由于受国外技术封锁和国内工业制造水平和其它条件限制,存在固有缺陷,发射系统采用的是电子管发射机,技术落后,设备老化,不能24小时连续发播,制约了系统性能的发挥,也限制了系统功能和信息量的增加,同时,二十几年的连续运行也累积形成了一些安全隐患。2006年,经中国科学院批准开始对其进行现代化技术改造,计划2009年改造完成,实现连续24小时发播,并增加时码和差分导航等信息发播,同时研制相应的小型便捷数字化接收设备。

上世纪九十年代,国家授时中心与企业联合在蒲城建设了“bpc低频时码试验发播台”,发射功率50千瓦,与bpl长波台共用一副天线,进行68.5khz低频时码发播试验,2007年,已经在河南商丘建成连续发播的新低频时码授时台。用户可接收全时码信息,定时精度亚毫秒量级,电波钟表就是其终端产品之一。

长、短波授时系统自七十年代初正式承担我国标准时间、标准频率发播任务以来,为我国国民经济发展、国防建设、国家安全等诸多行业和部门(如大地测量、地震监测预报、地质矿产勘探、电力传输、交通、通信、科学研究等)提供了可靠的高精度授时服务,基本满足了国家的需求。特别是为以国家的火箭、卫星发射为代表的航天技术领域和国防试验做出了重要贡献。系统建成三十多年来,为国家培养了一支时间频率研究的科技队伍,取得科技成果奖130多项,完成了一百多次重大火箭、卫星发射任务的时间保障,多次受到国家有关部门嘉奖。

u未来:天地结合、立体授时

高精度授时校频信号广泛应用于测绘、地震、交通、通信、金融、电力、气象、地质、信息安全、空间技术等诸多行业和部门,特别是在以卫星发射、火箭试验为代表的航天技术领域,对高精度时间系统有着十分重要的需求。

自二十世纪九十年代开始,以gps全球定位系统为代表的卫星授时技术迅速发展,能够提供高精度远程无线电时间比对和频率校准的手段已呈现多元化。我国也在积极发展自主的卫星导航定位和授时系统。但是,我们也清醒地看到卫星授时存在的技术风险和安全风险,如gps信号易于受到非故意的人为干扰(如电视信号发射)和自然干扰(如太阳磁暴);也易于受到故意的干扰(如信道阻塞);要接收gps信号卫星必须在视野之内,导致在城市建筑群、峡谷和丛林等环境下的可用性下降。另外,gps、glonass等系统掌握在别国手中,其安全风险不可低估。从世界范围看,近年来,美国、俄罗斯和欧盟等都在重新评价陆基导航授时系统的作用,并持续增加对陆基系统的投入。

在这种情况下,可以预见未来相当长时间,bpl、bpm长短波陆基无线电授时系统依然是我国主要的自主授时手段,因此,对其进行现代化技术改造完全必要和适合,其作为我国授时体系的重要组成部分,必将继续发挥不可替代的作用,为国民经济发展和国防现代化建设作出贡献。

长短波授时系统在稳定发播基础上,对其不断完善和改进,更新升级发播及控制系统,增加发播信息量,实现连续发播,扩大覆盖疆域,以保证在我国完备的卫星系统建成之前,为国家提供可靠的高精度授时保障。在卫星系统建成之后,以bpl和bpm为主的无线电陆基系统授时系统与之相互冗余,构成导航、定位、授时的组合系统,形成天地结合、全方位立体的国家时间服务体系。


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