中國科學院國家授時中心

中國科學院國家授時中心

中國科學院國家授時中心,位於陝西省西安市臨潼區,前身為陝西天文台,是以時間頻率研究、授時服務為主,同時開展天體測量學、太陽物理、日地關係、天體力學、人造衛星觀測與研究的綜合性天文研究機構。全台分設台本部和授時部兩部分。台本部包括時頻主控系統、科研實驗室、天文觀測站和領導管理機關,駐陝西省西安市臨潼區。授時部(即二部)為長波和短波授時電台,位於陝西省渭南市蒲城縣境內。

1966年,經國家科委批准籌建;1970年,經周恩來總理批准短波授時台試播;1981年,經國務院批准正式發播標準時間和頻率信號;20世紀70年代初,為適應中國戰略武器發射、測控和空間技術發展的需要,經國務院和中央軍委批准,在陝西天文台增建長波授時台(BPL);1986年,通過由國家科委組織的國家級技術鑑定後正式發播標準時間、標準頻率信號。

中國科學院國家授時中心是國務院1981年首批批准招收研究生的科研機構。截至2015年10月底,國家授時中心共有博士研究生指導教師16名,碩士研究生指導教師29名。設有2箇中國科學院重點實驗室及十餘個先進的實驗室。

自20世紀70年代初正式承擔中國標準時間、標準頻率發播任務以來,中國科學院國家授時中心為國民經濟發展等諸多行業和部門提供了可靠的高精度的授時服務,基本滿足了國家的需求。特別是為以國家的火箭、衛星發射為代表的航天技術領域作出了重要貢獻。

基本介紹

  • 中文名:中國科學院國家授時中心
  • 外文名:National Time Service Center Chinese Academy Of Sciences
  • 簡   稱:國家授時中心(NTSC)
  • 總部位置陝西省西安市臨潼區
  • 成立時間:1970年
  • 主管部門:中國科學院
  • 機構職能:中國標準時間的產生保持和發播
  • 機構地位:國家級基地型研究所
  • 單位性質:廳局級科研事業單位
  • 現任主任張首剛
發展歷史,建立背景,籌備期,建設期,建成期,擴建期,科研條件,設備設施,人員編制,科研部門,學術交流,科研成就,人才培養,學科建設,教學建設,建立意義,組織機構,學術委員會,學位委員會,主要組織機構,機構領導,歷任領導,現任領導,榮譽稱號,地理位置,

發展歷史

建立背景

中國的現代授時開啟於清光緒二十八年(1902年),中國海關曾制定海岸時,以東經120度之時刻為標準。
位於北京的中央觀象台將全國分為五個時區,民國二十八年(1939年)3月9日,中華民國內政部召集標準時間會議,確認民國元年(1912年)劃分之時區為中華民國標準時區。
新中國的現代無線電授時發端於20世紀50年代中國科學院紫金山天文台徐家匯觀象台,後由上海天文台負責,當時租用了郵電部在真如的一個短波無線電發射台,依據各天文台聯合測定和保持的時間每天定時發播標準時間、標準頻率信號及呼號。但由於上海地處東南一隅,且不能24小時連續發播,難以適應國家大規模經濟建設,特別是對大地測量的需要。
中國科學院國家授時中心守時授時系統中國科學院國家授時中心守時授時系統
1958年07月31日,蘇共中央第一書記赫魯雪夫訪問中國,在與毛澤東等中國黨和國家領導人的會談中,提出在中國建立長波導航授時電台與聯合艦隊的建議,遭到毛澤東婉言拒絕。中國最高決策層深知標準時間頻率發播的深遠意義,國家的授時自主掌握與否關乎國家的國防安全與主權。
1955年,全國科技發展12年遠景規劃中,將籌建“西北授時台”列為重點項目。
1964年,中國第一顆核子彈爆炸,使最高決策層更加意識到,高精度的時間在未來尖端科技領域具有的決定性的作用,建設中國獨立自主的標準時間授時台迫在眉睫。
BPM短波授時是中國最初建立國家授時中心時採用的授時技術,短波授時的基本方法是:由無線電台發播時間信號(簡稱時號),用戶用無線電接收機接收時號,然後進行本地對時。

籌備期

1964年,中國繼第一顆核子彈試驗成功之後,抓緊進行人造衛星和戰略武器運載工具發射試驗準備。
1965年,國家科委在“中國的綜合時號改正數”鑑定書中再次提出“從戰略上考慮,建議中國科學院在西部地區從速增設一個授時台”。
國家授時中心科研樓國家授時中心科研樓
在“651”計畫(發射人造地球衛星計畫)的“時間統一勤務系統初步方案”中,國防科委明確提出“在西安地區建立短波授時台,以滿足第一顆人衛的需要”的建議,同時提出建立中國長波、超長波授時電台的問題。為此,國家科委於1965年12月12日在科學會堂主持召開“為備戰需要應迅速在中國內地建立授時台(時間與頻率發訊台)問題座談會”,會議認為:西北授時台應立即由中國科學院負責進行籌建。
1965年12月31日,中國科學院就建立內地授時台問題在“651”方案論證上提出四條建議,指出西北授時台不僅包括授時工作,今後還要開展天文方面的其它工作;台址選擇要靠近人衛地面系統控制計算中心的位置,該中心已初步確定在西安地區。
1966年02月07日,上海天文台受中國科學院委託提出《西北授時台(暫名)籌建方案》和《西北授時台(暫名)第一期基本建設設計任務書》。
1966年03月26日周恩來總理親自主持召開國務會議,把建設中國標準時間授時台的計畫正式確定下來。隨之面臨的第一大問題便是選址,首先,選址一定要儘量靠近中國大地圓點附近;其次,地勢必須開闊;再者,必須有利於備戰。最終,中國科學院決定在陝西省關中地區籌建授時台。該台屬“三線”單位,代號為“中國科學院326工程”,縣團級建制,黨政關係歸地方領導,籌建工作由中國科學院西北分院負責,技術工作由上海天文台負責,主要技術力量從上海天文台、北京天文台、紫金山天文台抽調支援。
1966年04月19日,中國科學院向國家科委、國家計委報送《西北授時台基建設計任務書》,授時台建設地點為陝西省武功縣。同年6月,根據陝西省軍區的意見,授時台台址改定在陝西省蒲城縣境。
授時體系授時體系
1966年09月12日,中國科學院重新向國家科委、國家計委報送改稱為西北天文台的基建設計任務書,提出“經與有關國防部門研究,並經我院研究,決定從速在中國西北地區增設一個完整的授時台,定名為‘西北天文台’。該台主要任務為天體測量,以開展時間和頻率為重點……相應開展星表、緯表研究、人造衛星觀測和用衛星確定地面絕對坐標的研究,與全國天文台合作建立中國獨立自主的天體測量體系。”西北天文台人員編制定為125人。國家科委於1966年11月29日批覆同意。
中國首都北京處於國際時區劃分中的東八區,同格林尼治時間整整相差8小時,而中國本身又地域遼闊,東西相跨5個時區,而授時台又必須建在中國中心地帶。從而也就產生了長短波授“台北時間”的發播不在北京而在陝西蒲城,也就是中央人民廣播電台發出的標準時間是由中國科學院國家授時中心發播。

建設期

中國科學院抽調上海天文台、西北分院等現場組成326工程籌建處,並借調上海天文台、北京天文台、紫金山天文台部分技術人員負責籌建中的技術工作。籌建處於1966年10月17日起對外辦公並啟用公章,辦公地點暫設在中國科學院西北分院,後於1967年06月13日遷駐蒲城。
短波授時台發播機房短波授時台發播機房
326工程在蒲城縣境的具體建設地點,開始選在縣城東側,後改為城南401高地和501高地,最後按“靠山進洞”的備戰要求決定短波發射台建於縣城西北西山腳下唐憲宗景陵附近,收訊、天文觀測和生活區建於蒲城縣城西南楊莊大隊。
326工程的土建工程由建工部西北工業建築設計院設計,建工部5局7公司施工,山洞打挖由工程兵設計院設計,工程兵5師116團負責施工。
1967年08月,中國科學院計畫局在北京召開326工程協作會議,成立協作組,統一協調工程建設涉及的問題。1968年08月,中國科學院在蒲城召開326工程業務方向論證會,進一步明確326工程以授時為中心,開展世界時、原子時研究;採用短波發射時號,並原則同意採用中等功率的長波發射時號;世界時測時所需儀器設備(光電中星儀、光電等高儀、照相天頂筒等)由南京天文儀器廠等單位合作研製,326工程派員參加研製。

建成期

1968年10月初,中國科學院在蒲城召開試播工作會議,並於10月17日上報國務院,請求試播。在這個檔案中,中國科學院將326工程定名為中國科學院陝西天文台。
周恩來總理親筆批示周恩來總理親筆批示
周恩來總理在此檔案上作了如下批示:
中國科學院黨的核心小組:
這一與上海天文台互相配合的陝西天文台,在緊急情況下還要代替上海天文台的時間頻率發播工作,不知所定的呼號、頻率與國際標準有無衝突,對通信對象有無不便,均請科學院再加說明。如無不便,可否從十二月十日起試用,1971年1月1日起正式公開啟用,亦請報復。
周恩來
2/12.70
中國科學院在1970年12月3日就上述批示提交報告,並建議1970年12月15日開始試播。周總理於12月5日批示“照辦”。於是中國科學院陝西天文台短波授時台於1970年12月15日開始試播。電台呼號為BPM,發播頻率為2.5,5.0,10.0,15.0MHz。

擴建期

籌建太陽物理和射電天文觀測系統
陝西天文台在籌建天文時間緯度、人造衛星觀測系統的同時,又根據中國科學院“四五”規劃,籌建太陽物理(色球望遠鏡)和射電天文觀測系統。
天體觀測台天體觀測台
經中國科學院天文系統調整,專門為陝西天文台研製的照相天頂筒調配天津糾度站,太陽色球望遠鏡調配烏魯木齊人衛站,陝台自行研製的7.5厘米和3.2厘米射電望遠鏡調撥雲南天文台。
到20世紀70年代末,陝西天文台天文觀測儀器僅有用於天文時緯觀測的光電中星儀、光電等高儀和用於人衛觀測的光學跟蹤列印經緯儀,天文工作基本上局限於天體測量學、天體力學和部分太陽物理學的觀測研究。
短波授時台試播
中國科學院組織上海、北京、紫金山、雲南天文台、測地所武昌時辰站、烏魯木齊人衛站配合陝台進行長時間接收監測,陝台還派員赴喀什、海拉爾等地接收監測。
短波授時天線陣列短波授時天線陣列
監測結果表明:發射功率小,信號波形未達到設計要求,信號有效覆蓋半徑僅為2000千米左右。這說明在建設過程中將天線原設計高度由30—60米改為10米的小天線方案是不成功的。1973年08月,中國科學院組織有關專家對BPM短波授時台進行技術審查,確認了這些問題,並提出擴建建議。擴建內容包括:加大發射機功率,增加4台50KW發射機;恢復30—60米高鐵塔天線,並增加天線鐵塔數量,使之形成天線陣;時間基準由現用石英鐘英鐘逐步採用原子鐘,並建立原子時基準。
1973年12月,BPM短波授時台停播,實施擴建。
遠洋授時服務
國家科委要求中國科學院在短波授時中增加遠洋授時服務,以滿足“718工程”需要。1975年1月,中國科學院決定在BPM短波台擴建中增加3台50KW發射機和相應的多副定向天線,並新建洞外發射機房。
擴建工程於1978年完成,1979年重新試播。試播期間圓滿完成中國向太平洋預定海域發射遠程運載火箭試驗中的授時任務。1980年12月,中國科學院在臨潼召開了BPM短波授時台鑑定會。鑑定會認為,BPM短波授時台達到設計要求,可以交付國家使用。
1981年2月,中國科學院就BPM短波授時台正式發播問題向國務院提出請示報告。國務院同意從1981年7月1日起,BPM短波授時台正式承擔發播中國短波時號任務,屆時上海天文台停止BPV時號發播。
建立長波、超長波授時台
早在醞釀籌建西北授時台過程中,國防部門就建議建立長波、超長波授時台“651”工程“時間統一勤務系統初步方案”把採用長波授時,在西安地區建立以原子標準為基礎的長波授時台列為最佳方案。
長波授時天線長波授時天線
1965年12月,國家科委主持的座談會提出“中國目前需要儘快解決發播超長波時間頻率訊號問題”,要求中國科學院負責儘快與有關單位聯繫,遇到問題“應及時向科委反映”。中國科學院在1965年12月31所提四條建議中提出“內地授時台已初步選址,在安排中由於對超長波用途的迫切性了解不夠,該項工作未列入預算中。若超長波、短波電台一起進行投資,我院無力負擔,希國家另行撥款。”1966年,總參再次提出:“根據將來的發展,要考慮長波和超長波發播,其覆蓋半徑為6000千米。”
1967年4月,上海天文台提出在326工程中增設發射長波計畫。中國科學院於同年5月上報國家科委,提出在326工程中增設40KW長波發射機請示。國家科委未予答覆。1968年8月,中國科學院在論證326工程時,原則同意採取中等功率的發波發射。同年11月,中央軍委辦事組在中國科學院關於326工程防護要求的請示報告上批示:在工程設計上,要考慮到中國能夠製造長波、超長波授時台的設備時,改裝成長波、超長波授時台設備。
1970年9月,中國科學院再次提出:326工程應立即採用長波授時,並將其列入“四五”規劃。1970年10月,8361部隊對長波授時台進行調查,並向國防科委提出關於建立低頻台問題的報告。國防科委經與中國科學院協商,於1971年7月14日向國務院、中央軍委提出“中國科學院迅速著手在陝西天文台增設長波授時台”的報告,並建議列入國家計畫。1971年7月25日,國務院副總理李先念批示報告,隨即國防科委、中科院抽調8361部隊、8120部隊、陝西天文台、上海天文台和北京天文台的領導和科技人員組成調查組,就建立長波授時台有關問題進行深入調查。調查組於1971年8月底和9月初分別提出“關於建立長波授時台的調查情況報告”和“籌建長波授時台方案(草案)”。
長波監測站長波監測站
1972年1月18日,中國科學院、國防科委聯合向國家計委提出“關於籌建長波授時台的請示報告”。在這一報告中,中國科學院以長波授時台作為326工程的第二期工程,故確定其代號為3262工程。同年5月,中國科學院向全國無線電管理委員會申請長波授時台使用頻率100KHz。全國無線電管理委員會於5月18日批覆同意。
1972年5月16日,中國科學院頒發“中國科學院262工程指揮部”印章,即日啟用。指揮部辦公地點設在中國科學院院部大樓。
①長波授時台設計方案
討論長波授時台設計方案過程中,國防科委與空軍司令部協商,決定將後者委託海軍720研究所設計製造的空軍導航試驗主台(長河二號)結合建設。1973年2月,國防科委副主任錢學森、中科院負責人武衡共同主持,召集國防科委四局、中科院3262工程指揮部、海軍司令部通訊兵部、海軍第七研究院的領導開會,商討合建台的建設問題,取得一致意見,並通過國防科委、中國科學院、空軍司令部、海軍司令部聯合於1973年4月28日向國務院、中央軍委上報的關於長波授時台與長波導航試驗台結合建設的請示報告。
長波台發播控制鐘房長波台發播控制鐘房
國務院、中央軍委於1973年6月16日以國發[1973]72號文批覆同意,並指示:在建設步驟上應分兩步走,先安裝小功率發射台進行試驗,以取得經驗並解決國防急需,同時安排大功率發射台的研製和基本建設;設計計畫任務書送國家計委審批後列入國家計畫,合建台的建設由中國科學院負責抓總。
1973年06月27日,中國科學院黨的核心小組會議討論並原則通過3262工程指揮部、陝西天文台和計畫局聯合起草的“長波授時台計畫設計任務書”文稿,決定長波授時台的建設和陝西天文台現有的天文測量、短波授時等工作合併後,仍名為陝西天文台,由一個班子統一領導;會議同意陝西天文台屬地師級單位,實行中科院和陝西省雙重領導。
②3262工程計畫設計任務書
1973年07月10日,中國科學院向國家計委報送“3262工程計畫設計任務書”。國家計委於09月03日批覆同意按任務書提出的方向任務、科研內容進行工作,人員編制控制在600人以內。
3262工程選址從1973年10月開始,年底結束。經過對蒲城縣境及其鄰近縣城踏勘,並經中國科學院及地方政府批准,確定長波發射台建於蒲城縣縣城西側,300KM小功率試驗台建於城南501高地,時頻基準實驗室、科研大樓、台部管理機關和生活區建於臨潼縣城東側,天文觀測站遷建於臨潼縣斜口鎮。
長波台固態發射機系統長波台固態發射機系統
1973年12月,中國科學院在北京召開了3262工程任務落實會議,成立由中國科學院、國防科委、空軍司令部、海軍司令部、陝西省政府有關負責人組成的協調小組協調工程建設中的重大問題。至此,3262工程建設全面展開。
1974年08月,經國務院批准,中國科學院在北京召開3262工程總體方案論證會。會議由中科院副秘書長郁文主持,錢學森出席會議。《3262工程總體方案》是長波授時台建設的總依據。會議審議了該總體方案,原則予以通過,並就某些具體技術、實施計畫和任務落實提出了意見。會後,3262工程指揮部、陝西天文台、各參加單位按總體方案要求開始各項建設和設備研製工作。
③小長波台
小長波台於1974年11月破土興建,1975年7月完成,720所隨即進行機器安裝調試,天線架設,並聯調成功。1976年05月26日—06月02日,中國科學院由劉華清主持在西安召開小台試播工作會議,確定試播測試方案。
長波台天線匹配網路長波台天線匹配網路
小長波台於1976年07月開始試播。試播期間,工程指揮部於1978年09月25日至11月25日,在臨潼、銀川、定襄、酒泉、成都、西昌、大足、當陽等9地15個點上進行飛機搬運原子鐘的長波電波傳播試驗;在20基地東風站——大樹理、27基地西昌站——勉寧之間分別進行火車和汽車搬鐘試驗;1979年4月8日至5月24日,進行重慶——上海沿長江的接收測試;同年9月16日至10月初,進行上海——錦西沿東海、黃海的海上傳播測試。除工程指揮部、陝西天文台外,參加測試的單位還有四機部1022所、國防科工委測量通訊總體研究所、西北電訊程學院以及各監測站。測試結果驗證了大台建設總體技術方案的可行性。從1979年11月1日起,小長波台開始每天定時發播,呼號為BPL,頻率為100KHz。
1980年03月20—25日,中國科學院在西安召開小長波台技術鑑定會,確認小台授時精度達到設計要求,可以正式開展中國的長波授時服務,滿足國防急需。小長波台的授時服務由於大台建成試播於1983年5月停止發播,並於1991年9月經中國科學院批准報廢。
一期工程中臨潼部分的土建工程於1980年完成,同年10月,台部機關各辦事機構、時頻基準、各研究室、工廠遷駐臨潼新址,天文儀器(光電中星儀、光電等高儀等)遷至新址觀測。蒲城部分,經中國科學院批准,定名為陝西天文台二部,縣團級建制,在陝台領導下開展各項業務工作。
長波台發射機控制及信號監測系統長波台發射機控制及信號監測系統
長波授時台主體工程(大功率長波發射系統,即二期工程)主要包括發射機房、傳輸電纜、天線架設等土建工程和所需設備研製。土建工程由西北建築設計院設計,工藝設計由王治才抓總,陝西省第三建築公司於1978年5月開始施工,1979年9月完成。3262工程全部土建工程於1983年11月通過國家計委主持的國家驗收。二期工程的主要設備由國內研製生產。其中2000KW脈衝發射機網路參數由工程指揮部組織成都電訊工程學院、北京廣播器材廠、720所、1022所協作試驗取得,四機部761廠按試驗參數設計發射機,並加工製作。發射機於1979年11月運進現場,1981年6月完成安裝,開始調試。發射天線,經多次論證,最後確定為四塔倒錐形天線,塔高206米,由1022所完成電氣性能設計,西北建築設計院完成結構設計,廣播電視部廣播設備廠於1981年5月完成加工製作和現場架設。
原子時頻基準建立
原子時頻基準由陝西天文台負責建立。陝西天文台從1979年10月1日起,由潘小培抓總,利用四機部768廠和北京大學漢中分校研製的三台銣原子鐘和上海市計量局研製的2台氫原子鐘,建立了中國獨立的原子時間標準,正式出版以原子時為標準的《時間頻率公報》;1980年5月,引進3台美國商品銫原子鐘參加守時。從1981年1月1日起,陝台原子時AT(CSAO)參加國際原子時系統TAI(BIH);國際時間局在其公報上每月刊布AT(CSAO)結果。
鍶光鐘實驗室鍶光鐘實驗室
長波接收機是用戶關鍵設備。工程指揮部原定研製兩種接收機:由四機部1017所研製模擬接收機,海軍720所研製數位化接收機。720所研製的數位化接收機樣機也因存在問題而被撤銷。為解決工程急需,工程指揮部張邦信與四機部750廠合作,仿製美國2000C型羅蘭—C定時校頻接收機,1977年11月完成樣機,1978年2月通過四機部和中科院聯合鑑定,定名為PO20定時校頻接收機,並投入批量生產,提供用戶使用。
按總體方案要求,3262工程分別在烏魯木齊人衛站、酒泉東同基地、長春人衛站、廣州人衛站、雲南天文台、北京天文台和上海天文台設立七個電波傳播監測站,各監測站的設備購置、人員配備在小台試播聯測之前全部建成。
1983年6月7日,大功率脈衝發射機與天線聯調成功,調試中發現發射機可靠性欠佳。為滿足套用急需,陝台於同年月7日25日先以半功率試驗發播,後由761廠再行調試。1985年5月26日,第二次聯調成功後,發射系統正式交付使用。陝西天文台於1985年月7日1日起,以全功率正式試驗發播BPL長波授時信號。
1986年6月16—20日,國家科委主持在臨潼召開長波授時台國家級技術鑑定會。鑑定會議認為:長波授時台技術指標達到總體方案設計要求。1987年1月2日,國家科委為中國科學院、國防科工委、空軍司令部、海軍司令部、中國科學院陝西天文台頒發“長波授時台”國家級鑑定證書。BPL長波授時台由試播轉為每天定時發播,正式開始中國的長波授時服務。
長波授時台長波授時台
1986年,陝西省決定修建西安—臨潼高速公路。斜口天文觀測站搬遷另建。1988年6月,中國科學院西安分院經中國科學院同意,批准陝西天文台天文觀測站建於驪山鳳凰嶺(海拔高度為1014米)。整個土建工程於1991年完成,天文觀測站1991年10月由斜口遷至驪山新址。陝西天文台天文台工作在原來基礎上又增加了新的觀測手段,學科發展上增長出歷史天文學、銀河系動力學等新的研究領域。
短波台技術改造
BPM短波授時發播台BPM短波授時發播台
1988年12月,陝西天文台提出短波台技術改造方案,中國科學院數理化學局於1989年3月在臨潼召開改造方案論證會,認為短波授時台設備更新並搬遷台址是必要的。此後,陝西天文台在1990年、1991年、1992年連續向中國科學院申請短波授時台搬遷改造計畫。中國科學院於1993年6月以(93)科發計字0520號文批覆同意短波授時台遷建計畫,並撥專款552萬元實施搬遷改造。改造工程由王治才抓總,技術工作由王玉林負責。
短波授時台搬遷改造的主要內容是:台址由唐陵山搬遷至二部工作區,採用脈寬市制式發射機,天線為14—26米自立式鐵塔10座和20.5米拉線式鐵塔2座,沿用原有頻率發射短波時號,增加發播時碼信息,整個系統實現計算機自動控制。土建工程和天線架設調調試於1996年7月完成,1997年5月完成發射機安裝調試,1998年11月通過中國科學院組織的基建設備驗收,1998年12月18日開始試播。
2000年6月16日,陝西天文台作為中國科學院首批知識創新試點單位啟動創新試點工程。
2001年3月,中國科學院決定並報經中央機構編制委員會辦公室批准,將中國科學院陝西天文台更名為中國科學院國家授時中心,標誌著中國建立了基本的時間頻率體系。更名後的國家授時中心仍然是中國科學院具有獨立法人資格的直屬事業單位,屬國家級基地型研究所。
時間保持和比對系統時間保持和比對系統
2006年,院方向項目“中國綜合原子時建立與保持的研究”通過結題驗收。
2007年,臨潼—蒲城微波時間傳輸比對系統技術改造完成並投入使用。
2008年,BPL長波授時系統現代化改造竣工,並開始24小時連續發播,極大提高BPL長波授時全時段授時保障能力,用戶實現全自動定時。
2017年3月28日,中國科學院西安國家授時中心被國家旅遊局、中國科學院推選為“首批中國十大科技旅遊基地”。

科研條件

設備設施

中國科學院國家授時中心擁有長波發射機房,長波授時天線、低頻時碼授時天線、低頻時碼發播天線、短波授時天線陣列、微波天線等系統設備,野外台站2個,所級1個,室(組)1個。
國家授時中心圖書館藏量為7萬餘冊,以科技文獻為主,包括中外文圖書和期刊,國內部分科技類會議錄文集,科技報告和俄、德、法、日等外文資料以及1984年以來國家授時中心的學位論文,主要涉及時頻、物理、天文、通信、導航和計算機等學科。

人員編制

中國科學院國家授時中心共有博士研究生指導教師16名,碩士研究生指導教師29名。研究員17名,副研究員12名,正高級工程師1名,高級工程師1名。

科研部門

量子頻標研究室
量子頻標研究室主要從事量子頻標研製和相關研究。
研究室主任:張首剛研究員
主要研究方向是:1、銫原子鐘噴泉鐘,2、新型星載原子鐘,3、光抽運銫束原子鐘,4、鍶原子光鐘,5、超載窄線寬雷射器,6、光學頻率梳,7、光纖時頻傳遞,8、量子時間同步,8、空間時頻技術。
守時理論與方法研究室
守時理論和方法研究室主要從事守時理論、方法和相關套用研究。總人數13人,其中研究員1人,副研究員3人。
研究室主任:高玉平研究員
主要研究方向是:時間尺度;守時理論和方法;脈衝星計時理論、方法和套用;時間科學史。
高精度時間傳遞與精密測定軌
高精度時間傳遞與精密測定軌研究室主要開展高精度時間傳遞和精密測定軌技術及其相關科學研究。總人數19人,其中研究員2人,副研究員6人。
研究室主任:楊旭海研究員
主要研究方向是:高精度時間傳遞與精密測軌技術、精密定軌理論與方法、以及在精密測定軌基礎上的相關科學研究。具體包括:
1)高精度時間傳遞與精密測軌技術,主要研究雙向衛星時間頻率傳遞及其基礎上的轉髮式測軌技術;以精密時間測量為基礎的VLBI2010時延測量技術、偽距/載波相位測量技術等。
2) 精密定軌理論與方法主要研究人造地球衛星(含導航衛星等)精密定軌方法;深空探測中的太空飛行器測定軌與授時方法、大行星及其衛星曆表研究。
3) 在精密測定軌基礎上的相關科學研究,主要包括基於VLBI的地球定向參數(含世界時UT1參數)測定;基於衛星導航系統的亞納秒量級精密授時方法研究等內容。
時間頻率測量與控制研究室
時間頻率測量與控制研究室主要開展時間頻率測量與控制領域的研究。總人數14人,其中研究員1人,副研
究員4人。
研究室主任:李孝輝研究員
主要研究方向是:高精密時間間隔測量方法、技術與儀器,高精度頻率測量方法、技術與儀器時間頻
率遠程校準方法與技術,原子鐘控制方法與技術UTC(NTSC)異地復現技術與儀器。
授時方法與技術研究室
授時方法與技術研究室主要開展授時理論方法與技術和建立多種授時手段的研究。
研究室主任:華宇研究員
主要研究方向是:授時理論、方法與技術,數位電視時間頻率傳遞,網路時間同步方法與技術,基於信息網路的可信時間認證。
時間用戶系統研究室
時間用戶系統研究室主要開展國家授時中心開展標準化時間統一系統和用戶終端設備研究開發研究。
研究室主任:胡永輝研究員
主要研究方向是:標準化時間統一系統,軟體無線電技術,微弱信號檢測技術,智慧型化終端技術。
導航與通信研究室
導航與通信研究室主要開展衛星導航領域的研究的。
研究室主任:盧曉春研究員
主要研究方向是:衛星導航信號產生髮射與接收處理技術,星間鏈路信號同步,生成與評估技術,GNSS空間信號質量評估技術,衛星導航高精度差分與完好性增強技術,GNSS兼容與互操作技術,高精度導航授時信號產生與接收設備研製技術。
時間頻率基準實驗室
時間頻率基準實驗室承擔我國標準時間的產生和保持(守時)任務,並開展相關的守時技術研究工作。 總人數17人,其中研究員2人,副研究員4人。
研究室主任:董紹武研究員
主要研究方向: (1)時間基準保持 ;(2)原子鐘性能分析;(3)時間尺度算法;(4)UTC(K)控制;(5)時間比對與同步 ;(6)衛星導航系統時間;(7)GNSS時間互操作;(8)精密時間信號套用。
授時部
授時部,即BPL長波授時信號發播台、BPM短波授時信號發播台、長短波信號發播控制室是國家授時中心專門承擔長短波授時信號發播任務的機構。
科研目標和任務是:承擔BPL、BPM長短波授時信號發播任務,承擔相關係統的運行和維護工作。參加BPL長波授時系統現代化技術改造建設。開展相關的信號傳播、設備改進、發播控制等套用研究。

學術交流

2015年1月25日-28日,由國際GNSS監測評估系統(iGMAS)跟蹤站總體單位中國科學院國家授時中心牽頭,聯合中國科學院上海天文台、新疆天文台、長春人造衛星觀測站等,與俄羅斯考察專家一起就GLONASS衛星導航系統中國跟蹤站建設赴烏魯木齊、長春等3個iGMAS跟蹤站,進行實地考察,並就建站技術細節與中方專家組進行了討論。在相關各單位領導和技術人員的大力支持下,考察任務圓滿完成。本次考察為中俄雙方有關衛星導航系統的合作框架協定內容之一,中俄聯合建站對於擴展中國北斗衛星導航系統和俄羅斯GLONASS系統跟蹤網,提高北斗衛星導航系統與GLONASS系統的性能具有重要意義。
中國科學院國家授時中心
2015年4月21至23日,第九屆國際衛星導航論壇暨中俄衛星導航兼容與互操作工作組第一次會議在莫斯科舉行,會議由俄羅斯聯邦航天局主辦,我國派出了中國衛星導航系統管理辦公室以及國內衛星導航相關領域的24名專家組成的代表團參加了會議。中國科學院國家授時中心董紹武、廣偉作為中國代表團成員出席會議。
2015年5月11日,由中國科學院國家授時中心策劃舉辦的首屆國際GNSS(Global Navigation Satellite System)空間信號質量監測評估研討會(GNSS Signal in space Quality Monitoring and Assessment(SMAS)Seminar)在中國西安曲江國際會議中心308會議室舉行。此次會議共吸引了來自美國、加拿大、俄羅斯、日本和中國等多個國家近60餘名專家學者前來參與。由我方專家代表中科院國家授時中心盧曉春研究員、美國Stansell諮詢公司的Thomas A. Stansell教授以及美國全球衛星導航系統國際委員會(ICG)A組主席David Turner共同擔任聯合主席。
6月11日至6月12日,法國皮埃爾和瑪麗居里大學(巴黎第六大學)特級教授Claude Fabre應邀來國家授時中心進行訪問並開展學術交流。Claude Fabre教授是法國國家物理教師資格考試評判委員會主席,美國光學學會和法國光學學會Fellow,法國大學學會高級理事。曾任法國光學學會主席(2009—2011年),歐洲物理雜誌主編(European Physical Journal D,2008—2012年),在量子光學領域有著極高的學術地位。訪問期間,Claude Fabre教授還參觀了量子頻標研究室,與的各相關科研人員進行了深入討論和交流,並就將來的科研合作達成了初步意向。
6月8日至12日,聯合國全球衛星導航系統國際委員會(International Committee on Global Navigation Satellite System, ICG)第十屆大會第二次預備會等系列會議在奧地利維也納國際中心召開。來自聯合國外空司、中國、美國、俄羅斯、義大利、日本等代表參加了會議。國家授時中心副主任盧曉春研究員、助理研究員王瑾作為中方代表團成員參加了會議。
2015年11月1日至6日,全球衛星導航系統國際委員會(International Committee on Global Navigation Satellite System, ICG)第十屆大會在美國科羅拉多州博爾德市召開。本屆會議由美國國務院空間與先進技術辦公室主辦,來自聯合國外空司,美國、俄羅斯、歐盟、中國、日本、印度等全球和區域衛星導航系統供應商,以及其它與衛星導航相關的國家和組織的300餘名代表參加了會議。中國代表團由中國衛星導航系統管理辦公室牽頭組織、辦公室冉承其主任任團長,國內9個單位共19人參加了本次會議。中科院國家授時中心作為中方ICG多邊平台總體單位,派出國家授時中心副主任盧曉春、副研究員袁海波、助理研究員王瑾和李瑋參加了會議。

科研成就

國家授時中心自創建以來共取得各類科技成果149項,其中全國科學大會獎6項,國家自然科學獎、科技進步獎6項,中國科學院科技進步特等獎1項,中國科學院、省部級科技成果一等獎8項;取得專利45項;計算機軟體成果84項;發表論文1054篇;出版專著28部。
長波發射機房長波發射機房
在重大科技成果中,長波授時台建成獲1987年中國科學院科技進步特等獎,1988年獲國家科技進步一等獎。
千米波段,即頻率在30—300kHz頻段的長波授時系統是20世紀60年代出現的高精度無線電授時技術。世界上擁有這種系統的國家並不多。英國有MSF長波授時台,美國有羅蘭—C系統,中國在80年代初建成BPL長波授時台,使中國在授時領域步入世界先進行列。
BPL長波授時台主要性能指標為:
發射頻率:100千赫
輻射功率:800千瓦
覆蓋範圍:地波信號為1000—2000千米
天波信號為3000千米
授時精度:地波定時精度=±(0.5—0.7)微秒
天波定時精度=±(1—2)微秒
地波校頻精度=±(1—3)×10-12/天
天波校頻精度=±4.4×10-11/天
全國科學大會獎
序號
成果名稱
獎勵名稱
時間
獲獎單位和主要人員(排序)
1
七.五公分太陽射電望遠鏡
重大科技成果獎
1978年
陝台四室射電組
2
長波授時技術的設計試驗及研究
重大科技成果獎
1978年
陝台戴中溶、苗永瑞
3
中國極原點(J.Y.D)系統的地極坐標
重大科技成果獎
1978年
陝台王正明、何慧芳
4
中國授時赤徑星表
重大科技成果獎
1978年
陝台李德河、謝雲、郭際
5
無源電視同步
重大科技成果獎
1978年
陝台程從玲、向華榮、韓學義
6
世界時的精確測定
重大科技成果獎
1978年
陝台一室
國家科技獎
序號
成果名稱
獎勵名稱
等級
時間
獲獎單位和主要人員
1
中國世界時系統的成立和發展成就
國家自然科學獎
二等
1983年
陝台(參加單位)
吳守賢
2
漢語主題詞表
國家科技進步獎
二等
1985年
陝台(參加單位)
漆貫榮、李志剛、周肅
3
衛星動力測地
國家科技進步獎
一等
1987年
陝台(參加單位)人衛站
4
長波授時台系統的建立
國家科技
進步獎
一等
1988年
陝台:苗永瑞、戴中溶、楊克俊、潘小培、王治才、張邦信、閻錫華、吳貴臣、鄭恆秋、梁仲環、邊玉敬、漆貫榮、李為豐、何志龍、高俊法
5
夏商周斷代工程
國家“九五”重點攻關計畫獎
重大科技成果獎
2001年
國家授時中心(參加單位)
劉次沅
6
武王克商年的推定研究
國家“九五”重點攻關計畫獎
優秀科技成果獎
2001年
國家授時中心(參加單位)
劉次沅
院、省部獎
序號
成果名稱
獎勵名稱
等級
時間
獲獎單位和主要人員
1
通過交響樂衛星進行中法時間比
國防工辦重大技術改進成果獎
一等
1979年
陝台
苗永瑞、宋金安、鄭恆秋
2
BPM短波授時台建成
中科院科技成果獎
一等
1980年
陝台
吳守賢、王策賢、
李崇山、潘欣法
3
光電等高儀總星表
中科院科技成果獎
一等
1985年
陝台(參加單位)
楊廷高等
4
國際地球自轉聯測
中科院科技成果獎
一等
1987年
陝台(參加單位)
吳守賢、王正明等
5
長波授時系統的建立
中科院科技進步獎
特等
1987年
陝台
苗永瑞、戴仲溶、楊克俊、
潘小培、王治才、張邦信、
閻錫華、吳貴臣、鄭恆秋、
梁仲環、邊玉敬、漆貫榮、
李為豐、何志龍、高俊法
6
中國大地測量星表
中科院科技進步獎
一等
1992年
陝台
馬雨剛、劉進梅等
7
衛星雙向話音通道高精度時間同步系統
國防科工委科技進步獎
一等
1993年
陝台
鄭恆秋、張仁煥、胡永輝

人才培養

學科建設

中國科學院國家授時中心是國務院1981年首批批准招收研究生的科研機構。截至2015年10月底,國家授時中心共有博士研究生指導教師16名,碩士研究生指導教師29名。
國家授時中心博士培養點為“天體測量與天體力學”、“測試計量技術及儀器”、“通信與信息系統”3個專業,年招生規模約18名;碩士培養點為“天體測量與天體力學”、“測試計量技術及儀器”、“通信與信息系統”、“儀器儀表工程(工程碩士)”、“電子與通信工程”(工程碩士)5個專業,年招生規模約27名。
國家授時中心設有2箇中國科學院重點實驗室及十餘個先進的實驗室、研究生網路中心、研究生辦公室、研究生公寓及各種體育設施(籃球場、足球場、多功能活動室)為研究生的學習、科研、學術交流和體育鍛鍊提供了良好的條件。

教學建設

截至2015年10月底,共招收研究生516名,畢業研究生370名(其中博士97名,碩士273名),在讀研究生146名(其中博士74名,碩士72名)。研究生在讀期間,有40多人次分別獲得中國科學院院長獎及其他研究生冠名獎項。
研究生在讀期間,除享受中國科學院研究生院規定的獎學金外,還享受國家授時中心研究助理津貼及醫療、午餐等補貼。成績優異者,可申報中國科學院院長獎及中國科學院各種研究生冠名獎項。研究生所發表的論文,按照刊物等級可獲得300至20000元的獎勵。

建立意義

中國科學院國家授時中心負責確定和保持的中國原子時系統TA(NTSC)和協調世界時UTC(NTSC)處於國際先進水平,實現了中國時間計量標準由天文時向原子時的平穩過渡,並代表中國參加國際原子時合作,對國際原子時的保持做出貢獻,穩定度為10-14,準確度為10-13。
短波授時台(BPM)每天24小時連續不斷地以四種頻率(2.5M,5M,10M,15M,同時保證3頻率)交替發播標準時間、標準頻率信號,覆蓋半徑超過3000千米,授時精度為毫秒(千分之一秒)量級。長波授時台(BPL)每天定時發播載頻為100KHz的高精度長波時頻信號,地波作用距離1000-2000千米,天地波結合,覆蓋全國陸地和近海海域,授時精度由由毫秒(千分之一秒)量級提高到微秒(百萬分之一秒)量級,使中國授時技術邁入世界先進行列,為中國科技發展和國防建設提供了安全保障。
長、短波授時系統自七十年代初正式承擔中國標準時間、標準頻率發播任務以來,為國民經濟發展、國防建設、國家安全等諸多行業和部門(如大地測量、地震監測預報、地質礦產勘探、電力傳輸、交通、通信、科學研究等)提供了可靠的高精度授時服務,基本滿足了國家的需求。系統建成三十多年來,為國家培養了一支時間頻率研究的科技隊伍,取得科技成果獎130多項。
四十多年來,中國科學院國家授時中心(陝西天文台)形成了相對齊備和完善的時間頻率學科鏈,覆蓋了“頻率源——守時——授時——套用”整個時間頻率學科領域,為國家諸多行業和部門提供了可靠的高精度授時服務。特別是為中國的火箭、衛星發射,常規及戰術、戰略武器試(實)驗,載人航天和“嫦娥”探月等重大任務的完成做出了重要貢獻。自系統建成後,完成了多次重大火箭、衛星發射任務的時間保障,提供了準確可靠的時間頻率信號,保證了百餘次重大任務的順利完成。
平時我們佩戴的手錶,走時準確度是秒級。而在電力、電信、金融等智慧型化程度高的領域,對時間精度要求非常苛刻。在廣域監測分析保護控制系統中,就是1毫秒的誤差,也直接影響對電力系統的監測精度,影響電網的安全穩定運行。電力系統是一個人工建成的複雜系統,要確保發電廠、變電站、用戶側的設備同步運轉,必須首先要確保設備內部時鐘的一致性,同時還要考慮外部時鐘源失效情況下,仍確保內部時鐘的守時精度。隨著中國智慧型電網建設的不斷推進,智慧型電網的運行對電力系統時間同步提出了更高的要求,時間準確度需達到納秒級。在這樣的情況下,精確授時成為關乎國民經濟平穩發展的重要保障。
在軍事領域,時間以小數秒計量和計畫的資訊時代,準確時間和時間統一對於贏得現代戰爭勝利的重要性是是不言而喻的。無論是全軍聯合作戰指揮、全軍通信保障、武器平台作戰、武器試驗、網路信息化、海空軍敵我識別,以及軍用通信網/偵察網/預警雷達網、多兵種武器協同作戰、時間頻率計量測試等等,都離不開精確的授時支持。精確授時已成為建設信息化軍隊、打贏信息化戰爭的重要基礎和保證,已成為軍事戰鬥力的有機組成部分和作戰效能倍增器。
中國科學院國家授時中心除了開展時間頻率研究工作和常規的授時發播工作外,同時也面向各類時間用戶,進行系統設計、諮詢和相關設備的研製,滿足了各行業、各領域時間用戶的需求,為國民經濟發展做出了重要貢獻。

組織機構

學術委員會

主 任:李志剛
副主任:邊玉敬 郭 際
委 員:(按姓氏筆畫排列)王玉林 王正明 王宏遠 劉次沅 喬榮川 吳貴臣 胡永輝 胡進社
秘 書:竇 忠

學位委員會

主 任:郭 際
副主任:張首剛
委 員:(以姓氏筆畫為序)王玉林、王家松、盧曉春、華 宇、劉 濤、楊旭海、楊志強、李孝輝、吳海濤、胡永輝、高 宏、高玉平、常 宏、董紹武
秘 書:張 正

主要組織機構

科研部門
量子頻標研究室
守時理論與方法研究室
高精度時間傳遞與精密測定軌
時間頻率測量與控制研究室
授時方法與技術研究室
時間用戶系統研究室
導航與通信研究室
時間頻率基準實驗室
授時部
管理部門
所長辦公室
黨委辦公室
科技處
人事教育處
質量管理處
財務資產處
支撐部門
圖書館
網路中心
期刊編輯部
檔案室
其他機構
中國科學院國家授時中心機構設定中國科學院國家授時中心機構設定

機構領導

歷任領導

職 務
姓 名
任職時間
陝西天文台台長
黃 俊
(1978.6-1981.10)
陝西天文台台長
苗永瑞
(1981.10-1987.12)
陝西天文台副台長(主持工作)
漆貫榮
(1987.12-1989.4)
陝西天文台台長
漆貫榮
(1989.4-1996.6)
陝西天文台台長
吳貴臣
(1996.6-1997.10)
陝西天文台台長
李志剛
(1997.10-2000.12)
陝西天文台常務副台長(主持工作)
朱 紫
(2000.12-2002.4)
國家授時中心副主任(主持工作)
郭 際
(2002.4-2004.7)
國家授時中心主任
郭 際
(2004.7-2006.4)
國家授時中心主任
郭 際
(2006.4-2010.4)
國家授時中心主任
郭 際
(2010.4-2015.7)

現任領導

主 任
張首剛
黨委書記、副主任
竇 忠
副主任
盧曉春
副主任
李孝輝
黨委副書記、紀委書記
吳 艷

榮譽稱號

2017年03月28日,中國科學院西安國家授時中心被國家旅遊局、中國科學院推選為“首批中國十大科技旅遊基地”。

地理位置

中國科學院國家授時中心的總部設在陝西省西安市臨潼區書院東路3號。
具體位置:北緯34°57′,東經109°33′,海拔468米。
中國科學院國家授時中心授時部位於陝西省渭南市蒲城縣城關鎮楊莊村。
授時部地處中國大陸腹地,離中國大地原點僅100千米,發射的時間信號便於覆蓋全國;地質構造穩定,授時中心因地震等災難被毀壞的係數極小;更由於其重要性,所以建在內陸地區相對比較安全。

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