UTC(HUST)本地时的建立及时间同步研究

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华中科技大学(简称HUST)目前正在开展精密重力测量基础研究设施(简称PGMF)的建设。精密重力测量是获得地球质量变化等数据不可或缺的方法,建设PGMF对固体地球、全球环境等课题研究有重要意义。重力场的分布随空间和时间的不同而变化,为了分析不同仪器在不同地点和不同时间测得的重力场数据,需要对所有测量仪器建立一个统一的时间标准,而统一时间标准的建立在很大程度上要依赖于时间同步等相关技术。因而,建立起统一的时间标准,并以该时间标准为基础开展多节点的时间同步工作,对进行精密重力测量研究设施的建设具有重要的意义。本文介绍了HUST光频标实验室在本地时建立与时间同步方面的初步工作。首先,利用SR620和AOG110等硬件设备以及LabVIEW等软件程序,通过频差测量和自动反馈补偿等技术,实现了铯束钟对主动氢钟的频率驾驭,最终得到长期稳定度达到3.7×10-14@6day的频率标准。然后,搭建GNSS时频接收系统,通过GPS共视比对的方法实现本地钟对世界协调时(UTC)等多个时频标准的溯源,据此对本地氢钟和铯钟作了标定,各项指标基本符合原子钟标称值。这样就建立了基于主动氢钟(主钟)、铯钟参考和GPS共视的、可溯源的本地时间标准UTC(HUST)。在建立了本地时间标准UTC(HUST)后,便可将其作为时间源对本地计算机进行时间同步。对计算机的时间同步信息的发布基于串口通信,同步指令基于UTC(HUST)整秒脉冲信息,软件环境基于C语言。在Windows系统下,时间同步后计算机时间与UTC(HUST)钟差约为1.3ms,但时间同步误差数据抖动严重;在Linux系统中,时间同步后计算机时间与UTC(HUST)钟差约为116us。同步结果基本满足预期实验要求。本论文中报道的工作为精密重力测量研究设施的时频标准的搭建与时间同步工作的开展奠定了基础。
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