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时间频率的意义和现状

2020-01-07 02:45:10    119次浏览

时间频率的意义和现状

时间频率作为一个重要的基本物理量在国民经济、国防建设和基础科学研究中起着重要作用。时间与频率互为倒数。

时间频率的主要特点有:时间频率是目前最准确的基本物理量,准确度已经进入10-15量级。许多其他物理量,例如长度的米、电学的电压都可由时间频率导出。时间频率是基础物理学研究的一个重要方面。近十年来的诺贝尔物理奖有三个和时间频率标准有关。

时间频率有着良好的传递性,可用电波传播而保持很高的准确度,是现代导航技术的基础。美国的GPS系统(全球定位系统)和俄罗斯的GLONASS系统(全球导航卫星系统)就是利用这一特点,综合卫星和电脑技术建成的。在海湾战争和北约空袭南联盟过程中GPS系统发挥了不可替代的作用。

时间频率和人民大众的日常生活密切相关,试问在今天的世界上谁能离开准确的时间?正是由于时间频率如此重要,主要发达国家政府投入巨资研究开发相关技术,以求保持领先地位。

时间频率和国民经济密切相关,目前,国内通信网同步要求频率准确度<1×10-11。现代化的导航技术也是建立在高准确度的时间频率技术基础之上的。中国计量科学研究院已经建立了原子频率基准[实验室型原子钟]和原子时间标准[UTC(NIM)];研究中的新一代原子频标,其设计准确度可进入-15量级,有了高准确度的原子频标之后,下一个重要任务就是建立相应的传递体系,使国民经济各行业得到有效的高准确度时间频率服务。

中国计量科学研究院保存着中国时间频率的计量基准。原子时标始建于1980年,利用连续运转的商品型原子钟,3台铯原子钟和两台氢原子钟组成一个钟组,通过加权平均计算得出本地原子时,由此导出国家的标准时间——北京时间。其正式代号为UTC(NIM),并参加国际原子时(UTC)合作,同时由计量院保存的铯原子频率基准对准确度进行校准。现在的指标为:时刻偏差的不确定度为100ns,频率的不确定度为5×10E-14。

中国计量科学研究院现提供时间频率传递服务,包括电视发播标准时间系统、网络(Internet)授时、电话授时、GPS实时监测、以及各种频率源和测量仪表的检测和校准。

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