無(wú)線電時(shí)號(hào)和時(shí)間比對(duì)課件

第六章無(wú)線電時(shí)號(hào)和時(shí)間比對(duì)時(shí)間服務(wù)：用天文方法測(cè)定準(zhǔn)確的時(shí)刻，然后用無(wú)線電按一定的方式把標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間發(fā)播出去（播時(shí)）、以供人們使用的工作，稱為時(shí)間工作（或稱時(shí)間服務(wù)）。我國(guó)參加時(shí)間工作的有：上海、北京、紫金山、陜西等天文臺(tái)和武昌時(shí)辰站。構(gòu)成了我國(guó)一個(gè)完整的授時(shí)網(wǎng)。天文臺(tái)或授時(shí)臺(tái)在給定的時(shí)間，按照一定的頻率和格式用無(wú)線電發(fā)播出代表某種時(shí)間尺度的信息（時(shí)刻訊號(hào)），稱為無(wú)線電時(shí)號(hào)（簡(jiǎn)稱時(shí)號(hào)）。如：中央人民廣播電臺(tái)“整點(diǎn)報(bào)時(shí)”天文臺(tái)站發(fā)播任何一個(gè)時(shí)號(hào)必須公布下面幾個(gè)主要內(nèi)容：1、發(fā)播哪一種時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)刻2、采用哪一種型式和頻率把時(shí)刻訊號(hào)發(fā)播出去3、每天發(fā)播的時(shí)間用戶用收訊機(jī)按規(guī)定的頻率和型式進(jìn)行時(shí)號(hào)的收錄，通過(guò)比對(duì)，得到精確時(shí)刻與鐘面時(shí)刻之差?！?-1無(wú)線電時(shí)號(hào)的型式第六章無(wú)線電時(shí)號(hào)和時(shí)間比對(duì)時(shí)號(hào)的型式：分為舊型時(shí)號(hào)和新型時(shí)號(hào)舊型時(shí)號(hào)：通過(guò)自動(dòng)化控制設(shè)備用鍵控方法切斷或接通而產(chǎn)生秒訊號(hào)。按時(shí)號(hào)發(fā)播的格式，有國(guó)際式時(shí)號(hào)、科學(xué)式時(shí)號(hào)、平時(shí)式時(shí)號(hào)等新型時(shí)號(hào)：由標(biāo)準(zhǔn)頻率源所發(fā)出的音頻去調(diào)制載波而產(chǎn)生的脈沖時(shí)刻訊號(hào),一般是伴隨著發(fā)播標(biāo)準(zhǔn)頻率而發(fā)播。訊號(hào)的起點(diǎn)或終點(diǎn)比較穩(wěn)定清晰，各國(guó)廣泛采用。兩種時(shí)號(hào)系統(tǒng)：世界時(shí)（UT)和協(xié)調(diào)世界時(shí)（UTC)§6-1無(wú)線電時(shí)號(hào)的型式第六章無(wú)線電時(shí)號(hào)和時(shí)間比對(duì)一、世界時(shí)（UT)時(shí)號(hào)系統(tǒng)的發(fā)播型式§6-1無(wú)線電時(shí)號(hào)的型式

世界時(shí)的發(fā)播，曾采用：國(guó)際式、科學(xué)式、平時(shí)式三種舊型時(shí)號(hào)

幾乎所有國(guó)家發(fā)UTC取代UT時(shí)號(hào)

我國(guó)仍發(fā)UT1平時(shí)式時(shí)號(hào)：按世界時(shí)每秒鐘發(fā)一長(zhǎng)為0.1s的短訊號(hào)，在整分開(kāi)始時(shí)發(fā)一長(zhǎng)為0.3s的長(zhǎng)響訊號(hào)二、協(xié)調(diào)時(shí)（UTC)時(shí)號(hào)系統(tǒng)的發(fā)播型式按協(xié)調(diào)時(shí)刻每秒發(fā)一響長(zhǎng)為5ms的點(diǎn)訊號(hào)，整分開(kāi)始則發(fā)一長(zhǎng)為0.3s的長(zhǎng)響訊號(hào)第六章無(wú)線電時(shí)號(hào)和時(shí)間比對(duì)

除我國(guó)外，各國(guó)均不發(fā)世界時(shí)的時(shí)號(hào)而改發(fā)協(xié)調(diào)時(shí)。但同時(shí)提供世界時(shí)。UT1-UTC=DUT1<±0.9s

在協(xié)調(diào)時(shí)發(fā)播中用特殊的標(biāo)志（例如加重秒訊號(hào)）表示出UT1與UTC之差值DUT1.但只給出0.1s的整倍數(shù)。（精度0.1s)。

精確的DUT1值則由國(guó)際時(shí)間局每月公布一次（或由發(fā)播的授時(shí)臺(tái)公布）?！?-1無(wú)線電時(shí)號(hào)的型式第六章無(wú)線電時(shí)號(hào)和時(shí)間比對(duì)§6-1無(wú)線電時(shí)號(hào)的型式第六章無(wú)線電時(shí)號(hào)和時(shí)間比對(duì)

過(guò)去上海天文臺(tái)負(fù)責(zé)、1981年7月1日改由陜西天文臺(tái)負(fù)責(zé)我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間和標(biāo)準(zhǔn)頻率的發(fā)播工作。

過(guò)去由短波授時(shí)臺(tái)發(fā)播短波時(shí)號(hào)，1980年陜西天文臺(tái)建成了高精度的長(zhǎng)波授時(shí)臺(tái)，開(kāi)始長(zhǎng)波時(shí)號(hào)的發(fā)播§6-2我國(guó)UT和UTC短波時(shí)號(hào)的發(fā)播程序第六章無(wú)線電時(shí)號(hào)和時(shí)間比對(duì)短波時(shí)號(hào)優(yōu)點(diǎn)：發(fā)射和接收的設(shè)備比較簡(jiǎn)單、成本低、信號(hào)的覆蓋范圍大，仍有26個(gè)國(guó)家共49個(gè)短波授時(shí)臺(tái)發(fā)播時(shí)號(hào)?！?-2我國(guó)UT和UTC短波時(shí)號(hào)的發(fā)播程序缺點(diǎn)：靠天波經(jīng)過(guò)高空電離層的一次或多次的反射才能把無(wú)線電時(shí)刻訊號(hào)傳遞到較遠(yuǎn)的地方。但電離層的反射性能不穩(wěn)定，特別太陽(yáng)活動(dòng)激烈時(shí)，使無(wú)線電波急劇衰減，甚至中斷。第六章無(wú)線電時(shí)號(hào)和時(shí)間比對(duì)§6-2我國(guó)UT和UTC短波時(shí)號(hào)的發(fā)播程序

短波時(shí)號(hào)傳遞時(shí)刻的精度很難超過(guò)0.5-1.0ms,不能滿足科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要。

長(zhǎng)波時(shí)號(hào)的無(wú)線電訊號(hào)主要是沿著地球表面（地波）和通過(guò)最低電離層（D層）的反射等路徑傳播，故其衰減比短波時(shí)號(hào)小，波形的相位也比較穩(wěn)定?？蓽?zhǔn)確到幾個(gè)微秒.

新的時(shí)間同步技術(shù)，例如電視同步、衛(wèi)星傳播、飛機(jī)搬鐘（飛行鐘）和超長(zhǎng)波等新技術(shù)。時(shí)間傳播的精度可以提高到±0.1微秒第六章無(wú)線電時(shí)號(hào)和時(shí)間比對(duì)收錄時(shí)號(hào)，就是用收訊機(jī)按時(shí)號(hào)的頻率收聽(tīng)該時(shí)號(hào)的時(shí)刻訊號(hào)，并記錄本地鐘面時(shí)刻。通過(guò)收錄時(shí)號(hào)便可對(duì)本地的鐘與授時(shí)臺(tái)的鐘進(jìn)行時(shí)間比對(duì)，以求得本地鐘面時(shí)刻與授時(shí)臺(tái)發(fā)播的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)刻之差?！?-3時(shí)號(hào)的收錄和時(shí)間比對(duì)

野外天文作業(yè)中常用的有切拍法、機(jī)械計(jì)時(shí)法和電子計(jì)數(shù)器法。

固定臺(tái)站之間進(jìn)行時(shí)間比對(duì)的還有廣播電視法、衛(wèi)星傳遞法、搬運(yùn)鐘法等第六章無(wú)線電時(shí)號(hào)和時(shí)間比對(duì)§6-4電波傳遞時(shí)延（傳電時(shí)間改正）第六章無(wú)線電時(shí)號(hào)和時(shí)間比對(duì)二、收訊設(shè)備的遲滯差Δt2三、電波傳遞時(shí)延τ一、發(fā)訊設(shè)備的遲滯差Δt1收錄時(shí)號(hào)把測(cè)站B的時(shí)鐘與授時(shí)臺(tái)A發(fā)時(shí)號(hào)的主鐘進(jìn)行時(shí)間比對(duì)，包含有三種時(shí)延誤差。§6-5鐘差和鐘速鐘差的化算某一瞬間，時(shí)鐘的鐘面時(shí)刻與正確時(shí)刻之差，稱為這個(gè)時(shí)鐘在這一瞬間的鐘差，通常以u(píng)表示。恒星時(shí)鐘：u=s-s’平時(shí)鐘：u=T-T’一、鐘差二、鐘速鐘差不是固定不變的常數(shù)，它是隨著鐘的內(nèi)部元件和外部各種因素的影響而不斷處于不均勻的變化之中。鐘差在單位時(shí)間內(nèi)的變化稱為鐘速，用ω表示。三、鐘差的化算四、根據(jù)收錄時(shí)號(hào)計(jì)算鐘差和鐘速第六章無(wú)線電時(shí)號(hào)和時(shí)間比對(duì)§6-6綜合時(shí)號(hào)改正數(shù)授時(shí)臺(tái)的時(shí)間工作一般包括：一、天文測(cè)時(shí)利用精密的天文測(cè)時(shí)儀器，按照一定的觀測(cè)綱要和要求進(jìn)行測(cè)時(shí)，并通過(guò)嚴(yán)密的計(jì)算求出觀測(cè)瞬間主鐘的精確鐘差。根據(jù)天文測(cè)時(shí)求出主鐘在觀測(cè)瞬間的鐘差，并定出表速。按照鐘差化算的方法便可求得這個(gè)主鐘在任一鐘面時(shí)刻的鐘差，從而得到這一瞬間的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)刻，這一工作程序稱為守時(shí)第六章無(wú)線電時(shí)號(hào)和時(shí)間比對(duì)二、守時(shí)§6-6綜合時(shí)號(hào)改正數(shù)授時(shí)臺(tái)的時(shí)間工作一般包括：根據(jù)測(cè)時(shí)和守時(shí)由主鐘得出的第一近似準(zhǔn)確時(shí)刻，按照規(guī)定的時(shí)號(hào)型式在給定的時(shí)間內(nèi)用無(wú)線電發(fā)播出去，稱為播時(shí)。第六章無(wú)線電時(shí)號(hào)和時(shí)間比對(duì)三、播時(shí)授時(shí)臺(tái)不僅要收錄本臺(tái)發(fā)播的時(shí)號(hào)，還要收錄其它授時(shí)臺(tái)發(fā)播的時(shí)號(hào)，記錄下各時(shí)號(hào)所對(duì)應(yīng)的主鐘