日前，由中国计量科学研究院（简称中国计量院）在国际计量局（BIPM）支持下开展的北斗卫星导航系统（简称北斗）超远距离时间频率传递研究取得了重要进展。中国计量院基于自主研制的“北斗时间频率传递装置”，完成了北斗时间传递链路校准，并首次在超8200公里的欧亚链路和1000公里的欧洲内部链路实现了全视和共视两种方法的时间频率传递，稳定度达1 ns，与GPS时间传递结果的吻合度优于2 ns。
图1. 8000公里基线的北斗和GPS时间传递结果（时差）对比
高水平的时间频率传递在国民经济建设和许多高新技术产业中发挥着重要作用。目前我国通信、电力、交通等行业都广泛采用基于GPS的高性能时间频率传递技术。随着空间技术等的快速发展，近年来用户对时间频率传递的安全性、独立性、精密性和远距离传输性等提出了新的更高要求。
为此，从2017年1月起，中国计量院在BIPM支持下开展了欧亚链路和欧洲内部链路北斗时间传递相关实验研究。
中国计量院科研人员在位于法国巴黎的BIPM完成了自主研制“北斗时间频率传递装置”的安装调试，并成功实现了基于北斗系统的“法国巴黎（BIPM）——中国北京（中国计量院）”超远距离的时间频率传递。传递距离超过8200公里，传递稳定度、准确度与GPS时间传递系统相当。科研人员还比对了位于捷克布拉格地区北斗时间频率传递数据和位于BIPM的“北斗时间频率传递装置”测量数据，验证了北斗系统在欧洲区域内超过1000公里的时间频率传递可行性。通过实验，中国计量院首次获得了欧亚链路、欧洲链路基于北斗系统的全视、共视时间频率传递性能指标，为基于北斗系统在欧亚之间、欧洲区域范围内进行高水平时间传递提供了重要理论依据和数据参考，为北斗系统走出国门、服务全球奠定了坚实基础。
图2. 中国计量院自主研制的北斗时间频率传递装置
图3. 8000多公里基线的GPS和北斗时间传递结果（时差）全视与共视比对时间稳定度（TDEV）
稳定度在超过约8小时的平均时间后优于 1 ns
该研究工作受到了国际同行的高度肯定与认可。相关论文在7月9-13日举行的国际时间频率领域最高级别学术会议——欧洲时间频率论坛（EFTF）和IEEE频控年会（IFCS）中发表。中国计量院时间频率所梁坤副研究员受邀作会议口头报告。
图4. 中国计量院梁坤副研究员（左一）在EFTF&IFCS国际会议上作报告
据悉，中国计量院已与法国巴黎天文台（法国国家计量院）、德国联邦物理技术研究院（德国国家计量院）等参与协调世界时（UTC）合作的主要单位达成了合作意向，将联合对基于北斗系统的“洲际、超远距离时间频率传递”进行评估，这对于扩展北斗系统海外应用有着重要意义。目前，中国计量院自主研发的北斗时间频率传递装置已在法国巴黎天文台完成了安装。（文：梁坤、陈杭杭）
