5年內我國將建成立體交叉授時系統

2019-10-11 10:51:11 來源: 科技日報 作者: 付毅飛

      科技日報記者付毅飛

中科院國家授時中心主任張首剛10日在京透露,未來5年內,我國將形成天地融合的立體交叉授時系統,目前國際上尚無類似計劃。

張首剛在當日舉行的“2019年全國時間頻率學術會議”上介紹,該系統主要由相互融合,相互增強的3部分組成,包括中國空間站高精度時間頻率實驗系統、北斗衛星導航系統和地基高精度授時系統。北斗衛星導航系統星基授時覆蓋全球,授時精度達到10納秒(1納秒等于十億分之一秒)量級;地基光纖授時覆蓋全國重要節點,授時精度為100皮秒(1皮秒等于萬億分之一秒),將是全世界精度最高、距離最長的光纖授時網;地基長波授時覆蓋全國,重要區域授時精度優于100納秒,同時播發衛星授時差分信息,提高衛星授時精度。

張首剛在會間接受采訪。科技日報記者付毅飛 攝


授時系統能將標準時間頻率信號通過有線或無線方式傳遞給用戶。張首剛說,光纖是目前傳遞精度最高的手段。未來,用量子糾纏的一些特性來傳遞時間頻率信號,將成為重要發展方向。他介紹,用于信息傳遞的量子糾纏有多種表現,如偏振糾纏、振幅糾纏等,量子時間傳遞與同步應用的是頻率糾纏。我國正在開展此項研究,在幾公里范圍內,時間精度達到幾十飛秒(1飛秒等于千萬億分之一秒),不能說世界最好,但處于國際先進水平。

授時的前提是先要“守時”,就是連續產生和保持時間,核心儀器設備是守時原子鐘和基準原子鐘。近期,光抽運小銫鐘產品的成功研發,解決了守時鐘“卡脖子”問題。基準鐘是一個國家或地區最高精度的時間頻率標準裝置。目前國際上普遍應用的是冷原子微波鐘,原子能級躍遷之間輻射的頻率在微波頻段,其原理限制了性能極限。張首剛說,到2026年左右,國際上將討論用光學頻率原子鐘取代冷原子微波鐘,成為新的基準鐘。目前,光學頻率原子鐘的性能已經比微波鐘高出近3個量級。

張首剛表示,目前的授時主要面向地面或近地空間,隨著國家利益范圍的拓展,針對深空、水下的授時技術,都將成為探索和發展的重要內容。

本次會議由中國宇航學會計量與測試專業委員會等單位聯合主辦,中國航天科工二院203所承辦。大會向北京大學原常務副校長王義遒、中國工程院院士李天初授予終身成就獎,向張首剛等10名專家頒發杰出貢獻獎,以表彰他們在時頻領域做出的突出貢獻。

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責任編輯:陳小柒
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