在数字化时代浪潮中,精确到万亿分之一秒的时间同步技术,正成为支撑国家关键基础设施运行的"隐形基石"。
近日,由我国科研团队自主研发的高精度地基授时系统通过最终验收,其建设的西安-北京等六条主干链路形成横跨东西、纵贯南北的"时间神经网络",单向总里程达10188公里,覆盖144个授时节点。
这一成就不仅填补了我国在超长距离时频传递领域的技术空白,更打破了国际技术壁垒。
长期以来,高精度时间同步技术受制于卫星授时的固有局限。
卫星信号易受大气层干扰,且存在被干扰、欺骗的安全风险。
而传统光纤授时技术受限于传输距离与稳定性问题,难以满足国家级应用需求。
此次突破的核心在于攻克了光频标传递、相位噪声抑制等关键技术,使系统在万公里尺度下仍保持50皮秒的同步精度,相当于误差不超过头发丝直径的千分之一。
这一技术突破具有多重战略价值。
在国防安全方面,自主可控的授时体系可确保军事指挥、导弹制导等关键系统不受外部干扰;在民生领域,5G/6G通信基站同步、智能电网控制等场景对时间精度的要求已达纳秒级;金融交易系统中,时间戳差异可能导致巨额损失;而北斗导航系统的增强服务更依赖高精度时间基准。
据测算,该技术全面应用后,可使我国关键基础设施的时间同步效率提升两个数量级。
项目建设过程中,科研团队创新采用"光纤环路+原子钟校准"的复合架构,通过沿途设置的144个授时站点形成冗余备份。
中国信息通信研究院检测数据显示,系统秒级稳定度达15皮秒,较设计指标提升100%,日稳定度优于10皮秒。
这种性能不仅满足当前需求,还为未来量子通信、深空探测等前沿领域预留了技术升级空间。
展望未来,这套系统将作为"时间底座"深度融入国家数字化建设。
随着二期工程的规划实施,预计到2028年将形成覆盖所有省会城市的骨干网络。
专家指出,该技术的突破使我国在时频领域实现从"跟跑"到"并跑"的转变,下一步将重点攻关跨洲际时频传递技术,为构建全球时空基准网络贡献中国方案。
高精度地基授时系统的建成投运,标志着我国在时间频率领域的自主创新取得重大成果。
这一系统不仅体现了我国在基础科学和关键技术上的进步,更为国家的经济发展、科技创新和国防安全提供了坚实的时间基准保障。
面向未来,随着数字经济、新型基础设施建设的不断推进,对高精度授时的需求将持续增长。
我们有理由相信,这一具有国际先进水平的系统将在更多战略性、基础性领域发挥越来越重要的作用,为我国科技自立自强和高质量发展提供有力支撑。