近日，由中国科学院国家授时中心承担的国家重大科技基础设施项目——高精度地基授时系统敦煌授时台，在甘肃省敦煌市正式开工建设。
“高精度地基授时系统是战略导向型国家重大科技基础设施。”9月24日，国家授时中心主任、首席科学家张首刚在接受科技日报记者采访时表示，高精度地基授时系统建设目的是提高我国授时系统的安全性、可靠性和授时精度，满足基础科学研究、重大工程应用对高精度时间频率的需求。
弥补现有长波授时信号覆盖不足
作为西北地区增补的增强型罗兰授时台之一，高精度地基授时系统敦煌授时台总投资1.8亿元，建设周期3年，建设内容包括半径为300米、塔体高度278米的天线系统，以及发播机房等，并将在敦煌市主城区建设一座授时监测站。
国家授时中心授时方法与技术研究室副主任李实锋介绍，我国现有增强型罗兰授时系统，即长波授时系统共7个发射台，信号覆盖我国中东部地区和近海海域。在西部地区，尤其是西北远端地区还不能实现长波授时信号覆盖。
“特别是随着‘一带一路’倡议的实施，西部地区的用时安全需求凸显，增强型罗兰授时系统增补授时台的选址，主要是为了弥补现有长波授时信号覆盖不足的问题。”李实锋说。
授时台选址的地理位置首先要考虑满足信号覆盖需求，同时需要综合考虑具体选址地的地质、气象、水文等自然条件，机场净空保护及电磁环境保护区域，以及建设与运行保障需要的基础配套等方面。“敦煌恰好满足这些条件。”李实锋表示。
有望建成“一面3D大钟”
“高精度地基授时系统被列入《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》。”张首刚介绍，该系统利用我国现有通信光纤资源，铺设光纤网络总长超过2万公里，布设约300个光纤时间和频率传递站点，构建覆盖全国主要城市和重点用户的光纤时间频率传递骨干网，同时在西部地区增补三座增强型罗兰授时台，实现长波授时信号的全国土覆盖。
“高精度地基授时系统通过差分技术，将重点区域授时精度从现在的1微秒提高到100纳秒。”李实锋介绍，光纤授时系统是利用现有通信光纤资源，构建覆盖全国主要城市和重点用户的光纤时间频率传递骨干网，时间偏差小于100皮秒，频率传递稳定度达到E-19量级。
李实锋告诉记者，该系统建设是构建我国高精度星地一体化授时的战略需求，建成后将与星基授时、空间站时频系统、网络授时系统等一起形成相互独立、互为补充、互为备份的国家授时体系，为相关物理量及物理常数精密测量、基础物理理论检验，提供精密的、开放共享的实验研究平台；为相关工程技术应用提供高精度时间频率信号和技术支撑，服务经济社会和国家安全。
“未来，高精度地基授时系统将配合北斗卫星导航系统和国家授时中心研制的空间站时间频率实验系统，构建立体交叉、相互增强、相互融合的国家授时体系，成为中国的‘一面3D大钟’。”张首刚介绍。
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