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近日，由中國科學院國家授時中心承擔的國家重大科技基礎設施項目——高精度地基授時系統敦煌授時臺，在甘肅省敦煌市正式開工建設。
“高精度地基授時系統是戰略導向型國家重大科技基礎設施。”9月24日，國家授時中心主任、首席科學家張首剛在接受科技日報記者采訪時表示，高精度地基授時系統建設目的是提高我國授時系統的安全性、可靠性和授時精度，滿足基礎科學研究、重大工程應用對高精度時間頻率的需求。
彌補現有長波授時信號覆蓋不足
作為西北地區增補的增強型羅蘭授時臺之一，高精度地基授時系統敦煌授時臺總投資1.8億元，建設周期3年，建設內容包括半徑為300米、塔體高度278米的天線系統，以及發播機房等，并將在敦煌市主城區建設一座授時監測站。
國家授時中心授時方法與技術研究室副主任李實鋒介紹，我國現有增強型羅蘭授時系統，即長波授時系統共7個發射臺，信號覆蓋我國中東部地區和近海海域。在西部地區，尤其是西北遠端地區還不能實現長波授時信號覆蓋。
“特別是隨著‘一帶一路’倡議的實施，西部地區的用時安全需求凸顯，增強型羅蘭授時系統增補授時臺的選址，主要是為了彌補現有長波授時信號覆蓋不足的問題。”李實鋒說。
授時臺選址的地理位置首先要考慮滿足信號覆蓋需求，同時需要綜合考慮具體選址地的地質、氣象、水文等自然條件，機場凈空保護及電磁環境保護區域，以及建設與運行保障需要的基礎配套等方面。“敦煌恰好滿足這些條件。”李實鋒表示。
有望建成“一面3D大鐘”
“高精度地基授時系統被列入《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》。”張首剛介紹，該系統利用我國現有通信光纖資源，鋪設光纖網絡總長超過2萬公里，布設約300個光纖時間和頻率傳遞站點，構建覆蓋全國主要城市和重點用戶的光纖時間頻率傳遞骨干網，同時在西部地區增補三座增強型羅蘭授時臺，實現長波授時信號的全國土覆蓋。
“高精度地基授時系統通過差分技術，將重點區域授時精度從現在的1微秒提高到100納秒。”李實鋒介紹，光纖授時系統是利用現有通信光纖資源，構建覆蓋全國主要城市和重點用戶的光纖時間頻率傳遞骨干網，時間偏差小于100皮秒，頻率傳遞穩定度達到E-19量級。
李實鋒告訴記者，該系統建設是構建我國高精度星地一體化授時的戰略需求，建成后將與星基授時、空間站時頻系統、網絡授時系統等一起形成相互獨立、互為補充、互為備份的國家授時體系，為相關物理量及物理常數精密測量、基礎物理理論檢驗，提供精密的、開放共享的實驗研究平臺；為相關工程技術應用提供高精度時間頻率信號和技術支撐，服務經濟社會和國家安全。
“未來，高精度地基授時系統將配合北斗衛星導航系統和國家授時中心研制的空間站時間頻率實驗系統，構建立體交叉、相互增強、相互融合的國家授時體系，成為中國的‘一面3D大鐘’。”張首剛介紹。