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长波授时系统

长波授时系统的建成把我国授时精度由毫秒量级提高到微秒量级,意义十分重大,作用十分显著。国家授时中心开发研制的全自动长波定时校频接收机是专门用于BPL信号接收使用的设备。

利用长波(低频)进行时间频率传递与校准,是一种覆盖能力比短波强,校准的准确度更高的授时方法。我国在20世纪70年代初开始建设自己的专门用于时频传递的罗兰-C体制长波授时台,呼号为BPL,其载频信号由国家授时中心铯原子钟组产生。BPL从1978年开始小功率发播,1983年起大功率发播。

BPL长波授时台是我国目前惟一微秒量级的高精度授时系统,信号覆盖我国整个陆地和近海海域。系统运行二十多年来,为我国国民经济诸多行业和部门提供了可靠的高精度授时服务,发挥着极为重要的、不可替代的作用。发播信号时刻准确度:≤±1微秒。发播时间:每天开机10小时,发播8小时,每天发播时间为13:30-21:30。覆盖范围:天地波结合为3000公里。

长波授时系统的建成把我国授时精度由毫秒量级提高到微秒量级,意义十分重大,作用十分显著。国家授时中心开发研制的全自动长波定时校频接收机是专门用于BPL信号接收使用的设备。

利用长波(低频)进行时间频率传递与校准,是一种覆盖能力比短波强,校准的准确度更高的授时方法。我国在20世纪70年代初开始建设自己的专门用于时频传递的罗兰-C体制长波授时台,呼号为BPL,其载频信号由国家授时中心铯原子钟组产生。BPL从1978年开始小功率发播,1983年起大功率发播。

BPL长波授时台是我国目前惟一微秒量级的高精度授时系统,信号覆盖我国整个陆地和近海海域。系统运行二十多年来,为我国国民经济诸多行业和部门提供了可靠的高精度授时服务,发挥着极为重要的、不可替代的作用。发播信号时刻准确度:≤±1微秒。发播时间:每天开机10小时,发播8小时,每天发播时间为13:30-21:30。覆盖范围:天地波结合为3000公里。

罗兰-C发播格式主台发射一组九个脉冲,前八个脉冲间隔1ms,第九个与第八个脉冲间隔2ms,为主台识别脉冲。经过一定延迟后,再发射副台一组八个脉冲,间隔1ms。各脉冲中只有主台脉冲组的第一个脉冲在规定的时刻与标准时间UTC(USNO)对齐。几个副台发射完后,经过一段时间,主台又重新发射。不同的“链”采用不同的重复周期加以区分,用GRP表示。脉冲组的重复周期称为组重复周期,共设计了四种基本GRP,我国的GRP为60000us。

罗兰-C授时格式无论是主台还是副台,脉冲组八个脉冲形式全部相同,为了频谱集中应用效果好,减少无线电干扰,采取如下技术措施:脉冲调制包络采用指数形式。为了便于自动搜索,提高抗干扰能力,有利于抑制连续波干扰和天线干扰,每台的脉冲组均采用相位编码排列。

罗兰-C重合时间由于采用GRP重复周期发播,因此不可能每组的脉冲都与标准秒信号重合,显然只有满足GRP与1秒的最小公倍数的时间间隔,才可能组脉冲与标准秒重合,此时间间隔称为重合时间(TOC)。不同的GRP其TOC不同,TOC秒前沿与主台的脉冲组第一个脉冲起点一致。

利用长波授时台进行时间频率比对的设备主要是长波接收机。这是专门设计的用于长波授时信号接收,并给出标准频率和标准时间信息的定时校频设备。在我国主要使用的是美国生产的2000-C型、2004型罗兰-C接收机和我国研制生产的PO20型长波接收机及其改进型的全自动PO21长波接收机。

利用长波进行时频校准,造成测量 数据不一致性的变动,主要有地波识别和周期判定的系统性影响因素,传播时延变动的随机性影响因素。

地波识别与周期判定利用长波信号进行时频校准首要的是将地波信号从天地波混合状态下分离出来,关键是准确判定锁定点的周期,如果周期判错一个周期,就会引入10us的定时偏差。为了准确的进行周期识别,同常采用以下方法:画切线法、幅度比值法、场强法、包络峰值推算法等。


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