无线电时号和时间比对课件.ppt

1、时间服务时间服务：用天文方法测定准确的时刻，然后用无线：用天文方法测定准确的时刻，然后用无线电按一定的方式把标准时间发播出去（播时）、以供电按一定的方式把标准时间发播出去（播时）、以供人们使用的工作，称为人们使用的工作，称为时间工作时间工作（或称（或称时间服务时间服务）。）。我国参加时间工作的有：上海、北京、紫金山、陕西我国参加时间工作的有：上海、北京、紫金山、陕西等天文台和武昌时辰站。构成了我国一个完整的授时等天文台和武昌时辰站。构成了我国一个完整的授时网。网。天文台或授时台在给定的时间，按照一定的频率和天文台或授时台在给定的时间，按照一定的频率和格式用无线电发播出代表某种时间尺度的信息（时

2、格式用无线电发播出代表某种时间尺度的信息（时刻讯号），称为无线电刻讯号），称为无线电时号时号（简称（简称时号时号）。）。如：如：中央人民广播电台中央人民广播电台“整点报时整点报时”天文台站发播任何一个时号必须公布下面几个天文台站发播任何一个时号必须公布下面几个主要内容主要内容：1、发播哪一种时间系统的时刻、发播哪一种时间系统的时刻2、采用哪一种型式和频率把时刻讯号发播出去、采用哪一种型式和频率把时刻讯号发播出去3、每天发播的时间、每天发播的时间用户用收讯机按规定的频率和型式进行时号的收录，用户用收讯机按规定的频率和型式进行时号的收录，通过比对，得到精确时刻与钟面时刻之差。通过比对，得到精确时刻

3、与钟面时刻之差。6-1 无线电时号的型式无线电时号的型式时号的型式：分为旧型时号和新型时号时号的型式：分为旧型时号和新型时号旧型时号：旧型时号：通过自动化控制设备用键控方法切断或接通而通过自动化控制设备用键控方法切断或接通而产生秒讯号。按时号发播的格式，有国际式时号、科学式产生秒讯号。按时号发播的格式，有国际式时号、科学式时号、平时式时号等时号、平时式时号等新型时号：新型时号：由标准频率源所发出的音频去调制载波而产由标准频率源所发出的音频去调制载波而产生的脉冲时刻讯号生的脉冲时刻讯号,一般是伴随着发播标准频率而发播。讯一般是伴随着发播标准频率而发播。讯号的起点或终点比较稳定清晰，各国广泛采用。

4、号的起点或终点比较稳定清晰，各国广泛采用。两种时号系统：世界时（两种时号系统：世界时（UT)和协调世界时（和协调世界时（UTC)6-1 无线电时号的型式无线电时号的型式一、世界时（一、世界时（UT)时号系统的发播型式时号系统的发播型式 6-1 无线电时号的型式无线电时号的型式 世界时的发播，曾采用：国际式、科学式、平时式世界时的发播，曾采用：国际式、科学式、平时式三种旧型时号三种旧型时号 几乎所有国家发几乎所有国家发UTC 取代取代UT时号时号 我国仍发我国仍发UT1平时式时号：按世界时每秒钟发一长为平时式时号：按世界时每秒钟发一长为0.1s的短讯号，在整分开始时发一长为的短讯号，在整分开始时

5、发一长为0.3s的长响讯号的长响讯号二、协调时（二、协调时（UTC)时号系统的发播型式时号系统的发播型式按协调时刻每秒发一响长为按协调时刻每秒发一响长为5ms的点讯号，整分开始的点讯号，整分开始则发一长为则发一长为0.3s的长响讯号的长响讯号 除我国外，各国均不发世界时的时号而改发协调时。但除我国外，各国均不发世界时的时号而改发协调时。但同时提供世界时。同时提供世界时。UT1-UTC=DUT10.9s 在协调时发播中用特殊的标志（例如加重秒讯号）表在协调时发播中用特殊的标志（例如加重秒讯号）表示出示出UT1与与UTC之差值之差值DUT1.但只给出但只给出0.1s的整倍数。的整倍数。（精度（精度

6、0.1s)。精确的精确的DUT1值则由国际时间局每月公布一次（或由发值则由国际时间局每月公布一次（或由发播的授时台公布）。播的授时台公布）。6-1 无线电时号的型式无线电时号的型式 6-1 无线电时号的型式无线电时号的型式 过去上海天文台负责、过去上海天文台负责、1981年年7月月1日改由陕西天文日改由陕西天文台负责我国的标准时间和标准频率的发播工作。台负责我国的标准时间和标准频率的发播工作。过去由短波授时台发播短波时号，过去由短波授时台发播短波时号，1980年陕西天文年陕西天文台建成了高精度的长波授时台，开始长波时号的发播台建成了高精度的长波授时台，开始长波时号的发播6-2 我国我国UT和和

7、UTC短波时号的发播程序短波时号的发播程序短波时号短波时号优点优点：发射和接收的设备比较简单、成本低、：发射和接收的设备比较简单、成本低、信号的覆盖范围大，仍有信号的覆盖范围大，仍有26个国家共个国家共49个短波授时台个短波授时台发播时号。发播时号。6-2 我国我国UT和和UTC短波时号的发播程序短波时号的发播程序缺点缺点：靠天波经过高空电离层的一次或多次的反射才：靠天波经过高空电离层的一次或多次的反射才能把无线电时刻讯号传递到较远的地方。但电离层的能把无线电时刻讯号传递到较远的地方。但电离层的反射性能不稳定，特别太阳活动激烈时，使无线电波反射性能不稳定，特别太阳活动激烈时，使无线电波急剧衰减

8、，甚至中断。急剧衰减，甚至中断。6-2 我国我国UT和和UTC短波时号的发播程序短波时号的发播程序 短波时号传递时刻的精度很难超过短波时号传递时刻的精度很难超过0.5-1.0ms,不能不能满足科学技术发展的需要。满足科学技术发展的需要。长波时号的无线电讯号主要是沿着地球表面（地波）长波时号的无线电讯号主要是沿着地球表面（地波）和通过最低电离层（和通过最低电离层（D层）的反射等路径传播，故其层）的反射等路径传播，故其衰减比短波时号小，波形的相位也比较稳定。可准确衰减比短波时号小，波形的相位也比较稳定。可准确到几个微秒到几个微秒.新的时间同步技术，例如电视同步、卫星传播、飞新的时间同步技术，例如电

9、视同步、卫星传播、飞机搬钟（飞行钟）和超长波等新技术。时间传播的精机搬钟（飞行钟）和超长波等新技术。时间传播的精度可以提高到度可以提高到0.1微微秒秒收录时号收录时号，就是用收讯机按时号的频率收听该时号的，就是用收讯机按时号的频率收听该时号的时刻讯号，并记录本地钟面时刻。通过收录时号便可时刻讯号，并记录本地钟面时刻。通过收录时号便可对本地的钟与授时台的钟进行时间比对，以求得本地对本地的钟与授时台的钟进行时间比对，以求得本地钟面时刻与授时台发播的钟面时刻与授时台发播的标准时刻之差标准时刻之差。6-3 时号的收录和时间比对时号的收录和时间比对 野外天文作业中常用的有切拍法、机械计时法和野外天文作业

10、中常用的有切拍法、机械计时法和电子计数器法。电子计数器法。固定台站之间进行时间比对的还有广播电视法、固定台站之间进行时间比对的还有广播电视法、卫星传递法、搬运钟法等卫星传递法、搬运钟法等6-4 电波传递时延（传电时间改正）电波传递时延（传电时间改正）二、收讯设备的迟滞差二、收讯设备的迟滞差t2三、电波传递时延三、电波传递时延一、发讯设备的迟滞差一、发讯设备的迟滞差t1收录时号把测站收录时号把测站B的时钟与授时台的时钟与授时台A发时号的主钟进行发时号的主钟进行时间比对，包含有三种时延误差。时间比对，包含有三种时延误差。6-5 钟差和钟速钟差和钟速 钟差的化算钟差的化算某一瞬间，时钟的钟面时刻与正

11、确时刻之差，称为某一瞬间，时钟的钟面时刻与正确时刻之差，称为这个时钟在这一瞬间的钟差，通常以这个时钟在这一瞬间的钟差，通常以u表示。表示。恒星时钟：恒星时钟：u=s-s平时钟：平时钟：u=T-T一、一、钟差钟差二、二、钟速钟速钟差不是固定不变的常数，它是随着钟的内部元件和钟差不是固定不变的常数，它是随着钟的内部元件和外部各种因素的影响而不断处于不均匀的变化之中。外部各种因素的影响而不断处于不均匀的变化之中。钟差在单位时间内的变化称为钟速，用钟差在单位时间内的变化称为钟速，用表示。表示。三、三、钟差的化算钟差的化算四、四、根据收录时号计算钟差和钟速根据收录时号计算钟差和钟速6-6 综合时号改正数

12、综合时号改正数授时台的时间工作一般包括：授时台的时间工作一般包括：一、一、天文测时天文测时利用精密的天文测时仪器，按照一定的观测纲要和要求利用精密的天文测时仪器，按照一定的观测纲要和要求进行测时，并通过严密的计算求出观测瞬间主钟的精确进行测时，并通过严密的计算求出观测瞬间主钟的精确钟差。钟差。根据天文测时求出主钟在观测瞬间的钟差，并定出表根据天文测时求出主钟在观测瞬间的钟差，并定出表速。按照钟差化算的方法便可求得这个主钟在任一钟速。按照钟差化算的方法便可求得这个主钟在任一钟面时刻的钟差，从而得到这一瞬间的标准时刻，这一面时刻的钟差，从而得到这一瞬间的标准时刻，这一工作程序称为守时工作程序称为守

13、时二、二、守时守时6-6 综合时号改正数综合时号改正数授时台的时间工作一般包括：授时台的时间工作一般包括：根据测时和守时由主钟得出的第一近似准确时刻，按根据测时和守时由主钟得出的第一近似准确时刻，按照规定的时号型式在给定的时间内用无线电发播出去，照规定的时号型式在给定的时间内用无线电发播出去，称为播时。称为播时。三、三、播时播时授时台不仅要收录本台发播的时号，还要收录其它授授时台不仅要收录本台发播的时号，还要收录其它授时台发播的时号，记录下各时号所对应的主钟钟面时时台发播的时号，记录下各时号所对应的主钟钟面时刻。刻。四、四、收时收时6-6 综合时号改正数综合时号改正数五、综合时号改正数五、综合时号改正数 真正发出的实际发播时刻与给定的发播时刻不一真正发出的实际发播时刻与给定的发播时刻不一致而有以微小的差异，这一差异称为时号改正数。致而有以微小的差异，这一差异称为时号改正数。这种综合多台、站的测时，收时等资料所确定这种综合多台、站的测时，收时等资料所确定的时号改正数，称为综合时号改正数的时号改正数，称为综合时号改正数