我們常說“時間就是金錢”、“時間就是生命”……而對于很多行業和很多業務來說,時間保持是時間服務工作的基礎和核心,其目的是產生并保持一個穩定、準確、可靠、連續的時間尺度,為一個國家或地區、行業或企業提供高精度的時間頻率信號。
原子鐘是時間尺度建立的關鍵,單臺原子鐘可能會突然失效,通常時間實驗室采用一組原子鐘保證時間尺度的可靠性,因此原子鐘組的配置是高精度時間頻率建立和保持的保障。
不過,目前國內大部分的原子鐘組系統都是比較復雜的積木結構,不但笨重復雜、成本較高,而且設備的靈活性、可靠性以及安全操作性都面臨不小的挑戰。為此,深圳市夏光時間技術有限公司推出了高度集成的TimeScale一體化精密時標平臺,體系架構簡潔、接口擴展方便,能夠解決傳統原子鐘組系統的諸多痛點。
對此,深圳市夏光時間技術有限公司副總經理蘇峻在接受C114專訪時表示:TimeScale一體化精密時標平臺是國內首創的高度集成的一體化精密時標平臺,是對傳統積木結構的系統的一種顛覆式創新;相關指標已經具備替代國外品牌的能力,能夠在通信領域(運營商)、實驗室、科研院所、國防建設等方面廣泛應用,為客戶帶來高集成度、提高效率、降低成本等巨大價值。
引領高集成一體化趨勢:做國內第一個吃螃蟹的
目前,精密時標系統(原子鐘組系統)主要用于時間頻率的建標溯源,傳統積木結構的系統通常由以下幾部分組成:原子鐘組、多通道鐘差比對儀(比相儀)、遠程溯源共視比對系統、數據采集存儲、原子時計算系統、時鐘駕馭算法、高精度頻率相位微調儀、本地時間頻率生成及分配系統、恒溫恒濕環境系統、鐘組管理軟件組成。系統應用多通道比相儀同時測量多臺鐘的相位變化情況,分析穩定度性能,結合溯源及應用基于加權的原子時尺度算法,控制相位微躍計,來復現UTC時間和頻率信號。
但是,傳統龐大積木結構的系統非常笨重復雜、靈活性低、成本較高。因此,高集成度、一體化的精密時標平臺已經成為行業大勢所趨,夏光則是國內廠商中第一個吃螃蟹的。
“單獨購買比相儀、微躍計、共視比對系統等設備的成本非常高,而且協調這些設備的有效運轉也是一件很復雜的工作,高集成度、一體化的系統是大趨勢。”蘇峻表示:“目前,國內還沒有廠商這么干(做一體化精密時標平臺),因為做高集成度、一體化的系統,必須要有測試技術、頻率和時間微調的技術、衛星共視的技術、時間頻率生成的技術、時鐘駕馭技術等全面的技術積累,還要將這些技術整合起來,而把這些設備整合起來控制和管理更加困難。推出高集成度、一體化的精密時標平臺,夏光是國內第一家這么干的!”
六大優勢
據了解,TimeScale一體化精密時標平臺,由一套高度集成的溯源/比對/控制硬件體系、軟件管理系統及擴展接口單元組成,可外接銫原子/氫原子鐘組守時,運行專用的算法建立并保持,實現高精度時間頻率的建標溯源,形成本地高精度UTC時間和頻率。
與傳統系統相比,蘇峻表示:TimeScale一體化精密時標平臺主要具備以下六大優勢:
優勢1:創新設計。顛覆傳統守時系統的龐大積木結構,國內首創采用一體化設計,體積小、重量輕、可擴展,集成度高,功能完備。
優勢2:高集成。TimeScale一體化精密時標平臺集衛星共視機、衛星接收器、無縫切換器、時差多通道比相儀、頻率相位微躍計、時碼生成器、時頻分配器、數據采集存儲、時鐘駕馭、管理軟件等多功能于一機。
優勢3:高精度。采用自主研制的先進時間尺度算法、鐘差預測算法和時鐘駕馭算法,產生的時間頻率基準信號具有極高的準確度和穩定性。頻率(長期)精度《5×10E-14,時間同步精度(相對UTC)《5ns。
優勢4:高可靠。從硬件平臺選擇、冗余設計等多方面有效保證平臺高可高可靠地運行,采用高穩定成熟的工控機平臺,高精度、低噪聲硬件體系架構設計;采用1+1或1+3備份的電源冗余設計,實現均流供電,確保平臺的供電系統穩定可靠,有效確保產品的可靠性及長期穩定運行;支持多種溯源(衛星、地面授時)方式,確保與UTC基準的高度一致性;平臺與原子鐘組配合產生高精度可信UTC時間,不同于被動跟蹤衛星信號的授時系統,不會受到衛星信號的干擾、中斷及欺騙的影響,具有極高的可靠性,可有效提供可信的時間基準。
優勢5:高性價。首先,功能高度集成、靈活配置及接口輸出擴展性,平臺極具性價比優勢,相比傳統的主要由進口單體設備構建的系統,價格大幅下降,性能仍能控制在國際標準以內;其次,大大簡化分布式守時系統構建,并大大提升守時系統的運行維護的便利,大幅降低運行維護成本;再次,打破了傳統鐘組單一時間、頻率接口的輸出,提供不同接口板卡靈活組合,可以輸出多種類型的高精度時間、頻率信號,滿足不同行業、領域對高精度同步基準的需求;此外,采用插卡式設計,擴展性強,有效降低成本。蘇峻稱:據測算,與傳統積木結構的系統相比,TimeScale一體化精密時標平臺成本最起碼能夠降低60%。
優勢6:易操作。運用WEB技術,通過瀏覽器方式實現產品功能配置、結果顯示、數據管理;基于WEB方式的遠程人機操作界面,有效實現平臺系統的管理配置、日志管理;只要能上網即可訪問平臺,查看平臺工作狀態及系統運行情況,有效提高工作效率;操作界面簡單友好,用戶無需經過專業的培訓即可很快操作。
三大應用場景
高集成度、一體化的精密時標平臺的功能、性能的完善,是一個在實際應用中不斷改進積累的長期過程。據蘇峻介紹:TimeScale一體化精密時標平臺目前有TimeScale(E版)、TimeScale(A版)、TimeScale(S版)三個版本,可以滿足不同場景、不同精度的需求。
應用場景1:ePRTC設備構建--TimeScale(E版)。采用衛星雙頻單向授時方式,需配備外接1~2套銫原子鐘;滿足ITU-T G.8272.1標準,時間輸出精度±30ns(相對于UTC),保持性能為14天時間偏差不超過70ns;可配置不同類型接口輸出板卡,提供不同類型的高精度時間(1PPS、xPPS、1PPS+TOD、IRIG-B(DC))、頻率信號(E1、nKHz、SyncE)。例如,構建5G的時間頻率源,目前夏光已經與部分運營商進行溝通或測試。
應用場景2:全功能時頻基準源構建--TimeScale(A版)。采用衛星共視授時方式或衛星雙頻單向授時方式,可配備外接2-4套銫原子鐘;可根據需要配置時間或頻率接口輸出板卡,提供多種類型高精度時間、頻率信號輸出。
應用場景3:精密時標系統構建--TimeScale(S版)。采用衛星共視授時方式,需配備外接3-4套銫原子鐘/氫原子鐘;也可根據需要配置時間或頻率接口輸出板卡,提供多種類型高精度時間、頻率信號輸出;外配UPS不間斷電源、監視器、鼠標、鍵盤等。
總結來說,TimeScale一體化時標平臺高度集成了溯源、比相、微躍、分配等多項時頻技術及軟件算法,使用戶可以十分簡便地與1-4套銫鐘/氫鐘組成鐘組系統,快速構建本地高精度的時間、頻率基準。
據夏光介紹:TimeScale一體化時標平臺各項功能、性能指標已經趕超國外同類系統,并根據市場需求做了差異化的設計,更加符合不同行業的應用。蘇峻表示:未來我們希望得到廣大用戶的大力支持,打造一款技術領先、可靠穩定的中國自主研制的高品質、高精度的時頻基準平臺精品。
責任編輯:gt
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