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科学家成功将时钟时间同步到新的水平

来源:时频网作者:小安网址:http://www.tf086.com

         科学家成功将时钟时间同步到新的水平

摘要]随着光时钟精确度的不断增加,科学家们正在考虑对一秒的时间长度进行重新定义。

一秒的定义长度已经维持了近50年,光学钟精确度的增加或许会给其带来变化。

据英国《独立报》报道,科学家已经成功将相距12公里的两台时钟同步到千万亿分之一秒以内,这将给基本时间单位的长度带来了历史性变革。科学家们使用的这项技术非常精准,甚至能够解释建筑物的极小摇动,它能够测量两台显示相同时间的时钟之间的差异。

但是大气层的变化也能够导致光在两台时钟之间传播的时间出现数百皮秒的差异(一皮秒为百万兆分之一秒)。这种差异或许对于普通人来说毫无意义,但是对于试图打造更精准时钟的科学家来说却意义重大。

一秒的这一时间长度已经维持了近50年,但是随着光学钟精确度的增加,科学家们已经开始考虑改变一秒的长度,但这新的一秒与旧的一秒之间的差异几乎难以区别。但这会使GPS系统的精确度达到几厘米,而且对于计算机金融网络和电力系统网络来说是非常有用的。

美国国家标准技术研究所(NIST)的一位物理学家Laura Sinclair称:“12公里的空气湍动会导致激光束的巨大扭曲,而且距离和空气湍流的增加也不会导致时钟一致性的退化。这表明我们能够进行更远距离的测量,即使路线并不是水平的。”

Sinclair博士称:“研究团队现在正在探索另外两个问题,第一是当其中一台时钟移动时我们是否仍然能够使它们同步,第二就是我们究竟要采用多远的距离进行试验。如果我们有一天想要重新定义秒,依据的将是光学标准而非微波标准。”

科学家称,如果对秒进行重新定义的话,他们会尽可能的使它与现在的一秒时间长度接近,但是两者之间必然存在微小的差异,或者比现在的一秒稍长或者比它稍短。

在当前科技水平中,计算机金融网络和电力系统网络,若要达到时间同步,我们主要还是以常规的授时为主,以时间源接收到的时间为基准,输出时间信息进行时间同步。以SYN2136型北斗NTP网络时间服务器为例,这款设备是基于NTP/SNTP协议的时间服务器,标准产品是接收北斗/GPS卫星信号,从北斗/GPS地球同步卫星上获取标准时钟信号信息,将这些信息通过TCP/IP网络传输,为网络设备(用户)提供精确、标准、安全、可靠和多功能的时间服务,同时还可以产生1PPS(秒信号)同步脉冲信号及串口时间信息,前面板显示年月日时分秒等信息。

授时方式原理,如下图所示:

如上图所示,服务器接收卫星信号,通过网络给局域网内设备授时。

附技术指标如下所示:

1、网络授时技术指标

路   数:1路以太网口

物理接口:RJ45

授时精度:1-10ms  

吞 吐 量:2000次/秒

   2、脉冲信号

路 数:1路

电  平:TTL

有效电平:上升沿

物理接口:BNC

同步误差:≤100ns

   3、北斗GPS接收机

通道:并行12路

定时精度:优于100ns

捕获时间:小于2分钟

   4、其他

电源:交流.220V±10%,50Hz±5%

功耗:约小于30W

重量:约小于5Kg

外形尺寸: 19″标准机箱

运输:不得超过GB6587.6运输中流通条件等级二级的规定。

以上指标,为SYN2136型北斗NTP网络时间服务器的指标,可供参考,在实际时间同步使用中可根据具体情况进行选择。

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