高精度授时行业研究Part1:基础知识简介

   更新日期:2024.06.02

高精度授时:深入探索时空信息的关键


PNT技术,即定位、导航和授时,是现代科技的核心基础设施,它在国防、经济和通信等多个领域发挥着决定性作用。中国正在构建一个多信息载体融合的PNT服务体系,彰显出国家综合实力的提升。PNT技术的精髓在于提供稳定的时空参考和动态信息,而其中的授时环节尤为重要,它确保了全球定位系统的精度和稳定性。


天基与陆基授时的比较


天基授时,如全球卫星导航系统(GPS、GLONASS、Galileo和北斗),是通过卫星信号提供服务。然而,这些系统面临着技术、资金和政治挑战。它们的固有缺陷包括抗干扰能力不足、可靠性较低,且受天气条件和室内环境限制,授时精度提升面临诸多难题。相比之下,陆基PNT如欧米伽系统,虽然依赖无线电信号,但需要建设更多的地面站点来提高频率覆盖,这在时间和成本上带来了挑战。


高精度授时在分布式系统中起着至关重要的作用,确保所有节点的时间同步。GPS等系统通过增加卫星数量来减小定位误差,而授时技术则确保时频的统一。目前,主流的授时方式有卫星授时(GPS误差约1ns)、卫星共视法(利用信号时差实现精确定位)以及卫星双向时间频率传递法(通过对称路径减少误差,适用于原子钟同步)。每种方法都有其独特优势和局限性,如卫星授时受天气影响,而共视法和双向传递法则提供了更高的精度。


光纤授时技术的进展与挑战


光纤授时技术以其低损耗、低噪声特性,成为高精度授时的前沿选择。基于光纤通信的1588协议(PTP)在微秒级网络时间同步中表现出色,然而网络性能和上下行时延的差异会影响精度。上海交通大学的研究已实现100km光纤链路稳定度达到惊人的27ps,这是通过波动补偿传输方案,利用电子学或光学装置来抵消时延波动(参见图4)。


然而,光纤技术也面临波长/偏振匹配、复杂标定、温度和磁场影响等挑战。国内外科研机构,如上海交通大学,正在重点研究光纤TWSTFT双向传输技术(参见图2),不断优化和完善这一领域的解决方案。参考文献:[1]谢军, 2017; [2]袁一博, 2017; [3]朱玺, 2016。


总的来说,高精度授时技术的发展是时空信息基础设施的重要组成部分,它需要不断地技术创新和解决实际应用中的问题,以满足日益增长的精准需求。未来,随着技术的不断突破,我们期待看到更多突破性的授时解决方案出现。



  • 17838325014 :证券公司中“行业研究”和“行业研究员”怎么翻译呀
    齐顺茂1638 :答:宏观分析师和策略分析师不会关注某家公司。行业研究的话人数占大头,他们会按照不同行业进行分组,覆盖到每个上市公司。对单只股票进行评级和买卖建议。一般行业内宏观分析师和策略分析师对学历背景要求高,名校可能要博士的学历,首席的话一般要到40岁以上。行业分析师一般也要求是名校硕士以上学历,门槛不...
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  • 17838325014 :成为一名行业研究员需要哪些必备条件??
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