国际时间怎么校准?

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国际时间基准(International Time Scale,ITS)是依据地球自转建立的参考框架,其时间是基于地球上距离北极近的格林尼治天文台原址的时间。 建立于1967年,是为了解决地球自转速度不确定的问题而设立的。由于没有考虑地球其他运动造成的延迟,它并非一个精确的参考系统。在20世纪80年代后期,人们开始使用GPS来测量位移,从而确定更准确的地球自转角速度。目前,最精确的地球自转模型是基于这30年的数据所建立的。 因为卫星信号发射和接收的时间差是以地球自转作为时间的计量基础的,所以需要把地面接收到卫星的信号时刻与基准时间进行比对,求取两者之间的误差,进而计算得到地球自转参数[1]。

为了实现对地面上任意一点的时间和频率标准,通常把这些时间和频率标准传递到远处,进行远程传输、处理和分发;或者采用混合方式,即在原地建立时间和频率标准,同时把它发送出去,供远端用户使用。 建立在地面的时间和频率标准称为本振。

将本振发出的时间与频率标准通过无线发射机发射出来,供远方用户使用,这种工作方式又称作授时(Timing)或叫发时(Send-time) [2]。

随着全球定位技术的广泛应用,为精密时间和频率基准的建立提供了新的手段。在这种技术上,利用美国卫星导航系统( GPS)的载波相位做为一个独立的信息源,加入原有的标准时间里,可以大大改善时间基准的稳定性。现在许多国家都建立了基于卫星导航系统的精密时间基准。 我国于1998年开始建设并运行自己的广域网,提供GPS的载波相位,在此基础上建立一个高度准确的时间基准——北京时空基准站( NTBF)。

北京时空基准站的坐标经过严格测定,其精确度可达到2.5mm,所采用的时间基准是位于瑞士联邦理工学院的欧洲原子时钟( European Atom Clock)。 欧洲原子钟是在真空环境中,利用激光与原子碰撞而产生的电磁脉冲作为时间基准,它是当今世界测量时间最为准确的设备之一,其年误差不到1秒。

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