北斗是我國獨立自主開發(fā)的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)。自2004年8月立項以來，北斗二號工程已經(jīng)建成了能夠為我國及亞太地區(qū)提供導航、定位、授時和短報文通信服務(wù)的系統(tǒng)，服務(wù)區(qū)內(nèi)系統(tǒng)性能與國外同類系統(tǒng)相當，達到同期國際先進水平。
北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的系統(tǒng)時間簡稱北斗時（BDT）。北斗時屬原子時，起算歷元時間是2006年1月1日0時0分0秒，它通過中國科學院國家授時中心保持的地方協(xié)調(diào)世界時UTC(NTSC)與世界時間取得聯(lián)系�？梢哉f，UTC(NTSC)的保持精度直接影響到北斗時間及其授時服務(wù)的準確性。
目前，世界上有兩種時間計量系統(tǒng)，一種是基于地球自轉(zhuǎn)的“世界時”，另一種則是基于原子振蕩的“原子時”。由于兩種時間尺度對秒的測量方法不同，隨著時間的推移，這兩個時間系統(tǒng)之間就會出現(xiàn)差異。1972年一種折中的時間尺度應(yīng)運而生，所以有了“協(xié)調(diào)世界時”的概念。
通常協(xié)調(diào)世界時是各國授時發(fā)播的基礎(chǔ)。我國的標準時間是國家授時中心通過氫銫原子鐘組所保持的地方協(xié)調(diào)世界時UTC(NTSC)，該時間通過長短波授時系統(tǒng)發(fā)播出去供各行各業(yè)應(yīng)用。而“協(xié)調(diào)世界時”則是由中國科學院國家授時中心原子鐘產(chǎn)生的數(shù)據(jù)與世界其他守時中心原子鐘的數(shù)據(jù)綜合歸算而獲得的。
近日，中國科學院國家授時中心在國際上首次實現(xiàn)了基于北斗導航衛(wèi)星的亞歐間國際時間比對，這對于拓展北斗系統(tǒng)的國際應(yīng)用具有重要價值和里程碑意義。
在此次遠距離國際時間比對中，國家授時中心時間基準實驗室基于我國時間基準UTC（NTSC）系統(tǒng)，采用北斗共視法，通過與德國物理技術(shù)研究院所保持的德國國家標準時間UTC(PTB)、瑞典國家技術(shù)研究中心保持的瑞典國家標準時間UTC（SP）、比利時皇家天文臺保持的比利時國家標準時間UTC(ORB)以及西班牙海軍天文臺保持的西班牙國家標準時間UTC(ROA)分別進行比對試驗，實現(xiàn)了2~3納秒的比對精度，其遠距離比對性能指標與美國GPS共視比對精度相當，這為北斗應(yīng)用于國際時間的產(chǎn)生提供了有力的技術(shù)支持。
目前北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)星座還不完善，其主要覆蓋范圍在亞太區(qū)域，而歐洲僅能觀測到4顆左右的衛(wèi)星且仰角較低，所以實現(xiàn)長基線的時間比對相對較為困難。
此次北斗亞歐間國際時間比對的完成，證明北斗已經(jīng)初步具備了加入國際時間歸算的能力，可以進一步提高我國北斗的國際地位。目前，美國GPS和俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)已經(jīng)正式作為國際標準時間計算的國際時間比對手段，而北斗作為我國獨立自主的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，實現(xiàn)穩(wěn)定可靠的長基線時間比對將對國際標準時間的產(chǎn)生具有重要的意義。
國家授時中心在北斗任務(wù)中還承擔著GNSS時差監(jiān)測、時間頻率體系及原子鐘研制等多項關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)任務(wù)，這在北斗系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展中發(fā)揮了重要的支撐作用。國家授時中心還是中俄衛(wèi)星導航時間兼容與互操作國際合作的中方組長單位，代表北斗參加全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)國際委員會（ICG）與國際全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)星基增強系統(tǒng)互操作（IWG）中時間方面的國際工作。
除此之外，國家授時中心還在多方面代表我國北斗系統(tǒng)在國際舞臺上與美國GPS、俄羅斯GLONASS、歐盟Galileo、印度IRNSS及日本QZSS系統(tǒng)等供應(yīng)商和各國際組織等開展博弈與競爭，為中國北斗爭取國際舞臺上的話語權(quán)、主動權(quán)、主導權(quán)。
圖：國家授時中心時頻基準實驗室
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