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夏光推出颠覆性TimeScale一体化精密时标平台

2020年11月26日 13:20  CCTIME飞象网  作 者:易欢

——基于时间尺度算法构建高精度时频基准

飞象网讯(易欢/文) 众所周知,国内大部分的钟组设备都是比较复杂的积木结构,笨重复杂且设备的灵活性、可靠性以及安全操作性也会存在一定的挑战,这对于用户而言,很大程度上会出现体验不佳的情况。基于此,深圳市夏光时间技术有限公司创新性地推出了高度集成的TimeScale一体化精密时标平台,体系架构简洁、接口扩展方便,可完美的解决传统设备的一系列痛点。

据介绍,该平台由一套高度集成的溯源/比对/控制硬件体系、软件管理系统及扩展接口单元组成,可外接铯原子/氢原子钟组,运行专用的时间尺度算法建立并保持,实现超高精度时间频率的建标溯源,形成本地高精度 UTC 时间和频率。此外,这款产品的多个接口单元,通过不同配置灵活组合,可构建不同类型的高精度时频基准,有效满足不同领域、不同行业的高精度时频基准的需要。

“这款产品是国内首创高度集成的一体化精密时标平台,尽管跟国外老牌企业还存在些许差距,但已经赶超不少国外同类系统,完全可以替代进口”,深圳市夏光时间技术有限公司副总经理苏峻在接受飞象网记者采访时表示:“TimeScale一体化精密时标平台符合国产化替代的趋势,在电信领域、实验室、科研院所、国防建设等方面都能发挥至关重要的作用。”

可以说,这款产品的诞生不仅是夏光在产品技术上的成功实践和突破,更是对行业传统架构的颠覆,对于整个业界而言具有非常重要的参考意义和价值。当然,这也是中国在高精度时频基准方面实现国产化替代的标志性事件。

自主研发赶超国外同类系统

据悉,时间保持是时间服务工作的基础和核心,其目的是产生并保持一个稳定、准确、可靠、连续的时间尺度,为一个国家或地区或行业提供高精度的时间频率信号。而原子钟是时间尺度建立的关键,单台原子钟可能会突然失效,通常时间实验室采用一组原子钟保证时间信号的可靠性。因此原子钟组的配置是高精度时间频率建立和保持的保障。

目前国内外由多台原子钟组合产生可靠时频信号的传统系统通常由以下几部分组成:原子钟组、多通道钟差比对仪(比相仪)、远程溯源共视比对系统、数据采集存储、原子时计算系统、时钟驾驭算法、高精度频率相位微调仪、本地时间频率生成及分配系统、恒温恒湿环境系统以及钟组管理软件组成。系统应用多通道比相仪同时测量多台钟的相位变化情况,分析稳定度性能,结合溯源及应用基于加权的原子时尺度算法,控制相位微跃计,来复现UTC时间和频率信号。

那么,TimeScale一体化精密时标平台有何突出点呢?苏峻坦言:“TimeScale一体化精密时标平台是夏光完全自主研发的产品,集成了多种时频技术和算法,经过权威检定,各项功能、性能指标已经赶超国外同类系统水准,并根据市场需求做了差异化的设计,更加符合不同行业的应用。”

据介绍,TimeScale一体化精密时标平台可外接1~4台铯钟或氢钟组合构成钟组守时系统,可有效构建电信ePRTC/ePRC设备、实验室全功能时频基准源以及时频中心精密时标系统等。支持GNSS卫星共视、GNSS卫星单向双频授时或外接地基光纤时间源的方式,有效溯源至UTC。

此外,该平台可做到1~4台原子钟动态性能监控,采用一定算法对原子钟工作状态进行评估,实现原子钟性能评价,输出最优时间、频率。切实降低系统的难度和复杂度,更加高效的帮助客户提高性能、降低成本。

集六大产品优势于一身

TimeScale一体化精密时标平台能有如此优越的性能和表现,跟其平台具备的优势有着必然的联系。苏峻在采访时对记者表示,该平台具备创新设计、高集成、高精度、高可靠、高性价、易操作六大优势,对此,苏峻也做了进一步的说明介绍。

创新设计方面,TimeScale一体化精密时标平台颠覆传统守时系统的庞大积木结构,国内首创采用一体化设计,体积小、重量轻、可扩展,集成度高,功能完备。

高集成方面,集卫星接收器、卫星共视仪、无缝切换器、时差多通道测试仪、频率相位微跃计、时码生成器、时频分配器、数据采集存储、时钟驾驭、管理软件等多功能于一机。

高精度方面,采用自主研发的先进时间尺度算法、钟差预测算法和时钟驾驭算法,产生的时间频率基准信号具有极高的准确度和稳定性。具体而言,频率稳定(100S)<5×10E-14,时间同步精度(相对UTC)<5ns。

高可靠方面,从硬件平台选择、冗余设计等多方面有效保证平台高可高可靠地运行。采用稳定成熟的工业级平台,高精度、低噪声硬件体系架构设计;采用1+1~1+3备份的电源冗余设计,实现均流供电,确保平台的供电系统稳定可靠,有效确保产品的可靠性及长期稳定运行;支持多种溯源(卫星、地面光纤授时)方式,确保与UTC基准的高度一致性;平台与原子钟组配合产生高精度可信UTC时间,不同于被动跟踪卫星信号的授时系统,不会受到卫星信号的干扰、中断及欺骗的影响,具有极高的可靠性,可有效提供可信的时间基准。

高性价比方面,功能高度集成、灵活配置及接口输出扩展性,平台极具性价比优势。“一,相比传统的主要由进口单体设备构建的系统,价格大幅下降,性能仍能控制在国际标准以内。二,大大简化分布式守时系统构建,并大大提升守时系统的运行维护的便利,大幅降低运行维护成本。三,打破了传统钟组单一时间、频率接口的输出,提供不同接口板卡灵活组合,可以输出多种类型的高精度时间、频率信号,满足不同行业、领域对高精度同步基准的需求。四,采用插卡式设计,扩展性强,有效降低成本。”苏峻进一步讲到。

易操作方面,运用WEB技术,通过浏览器方式实现产品功能配置、结果显示、数据管理基于WEB方式的远程人机操作界面,有效实现平台系统的管理配置、日志管理。苏峻表示:“可通过网络查看平台工作状态及系统运行情况,有效提高工作效率。操作界面简单友好,用户经过简单的培训即可很快操作。”

三大版本满足客户差异化需求

总而言之,TimeScale一体化时标平台高度集成了溯源、比相、微跃、分配等多项时频技术及软件算法,使用户可以十分简便地与1~4套铯钟/氢钟组成钟组系统,快速构建本地高精度的时间、频率基准。

目前,这款产品有TimeScale(E 版)、TimeScale(A 版)、TimeScale(S 版)三个版本,可以满足不同场景、不同精度的需求。

具体而言,E版应用于ePRTC设备构建,采用卫星双频单向授时方式,需配备外接2套铯原子钟。满足ITU-T G.8272.1标准,时间输出精度±30ns(相对于UTC),保持性能为14天时间偏差不超过70ns。可配置不同类型接口输出板卡,提供不同类型的高精度时间(1PPS、xPPS、1PPS+TOD、IRIG-B(DC))、频率信号(E1、nKHz、SyncE)。

A版应用于全功能时频基准源构建,采用卫星共视授时授时方式,可配备外接 2~4 套铯原子钟。可根据需要配置时间或频率接口输出板卡,提供多种类型的高精度时间、频率信号输出。

S版应用于精密时标系统构建,采用卫星共视授时方式,需配备外接3~4套铯原子钟/氢原子钟。可根据需要配置时间或频率接口输出板卡,提供多种类型高精度时间、频率信号输出,并外配UPS不间断电源、监视器、鼠标、键盘等。

谈及为何要推出三个版本时,苏峻讲到:“因为不同客户的需求存在差异化,为了匹配客户的需求我们设计了三个版本,以便给客户带来更好的体验。但其实,这三个设备是可以通用的,客户可根据自己的实际情况进行选择。”

最后,苏峻强调TimeScale的功能、性能的完善是一个在实际应用中不断改进积累的长期过程,夏光希望得到广大用户的大力支持,打造一款技术领先、可靠稳定的中国自主研制的高品质、高精度的时频基准平台精品。

编 辑:章芳
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