我国万公里高精度光纤授时系统建成 核心技术指标全球领先

长期以来,时间频率是现代信息社会的“隐形基础设施”。从通信网络协同调度到电网稳定运行,从卫星导航定位到金融交易撮合,高精度、可追溯、连续稳定的时间服务,直接影响系统安全与产业效率。随着数字经济深入发展、5G规模部署并向6G演进,以及国家重大工程对高精度协同的需求持续提升,传统依赖单一手段的授时体系精度、可靠性和抗干扰上面临更大压力:一旦时间源受扰或链路不稳,可能带来跨系统的连锁风险。基于此,由中国科学院国家授时中心牵头的国家重大科技基础设施项目“高精度地基授时系统”取得关键进展:覆盖全国六条主干链路、总长度超过一万公里的高精度光纤授时系统建成投用,形成西安—北京、西安—兰州、西安—贵阳、西安—合肥、武汉—广州、上海—广州六条双向光纤授时环路,单向线路总长度约10188公里——沿线部署144个授时站点——可向各类用户提供溯源于国家标准时间的高精度IPPS时间信号和时码信号,为跨区域、跨行业提供统一时间基准。 从原因看,推进万公里尺度的地基授时网络,一方面是因为高精度时频需求正从科研与军工加速扩展到通信、能源、交通、金融等关键行业,时间服务正成为系统运行基础能力。另一方面,地基光纤授时具备低时延抖动、可控可管、连续稳定等优势,可与卫星授时互为备份、相互校验,增强国家时间频率体系的韧性与安全性。特别是复杂电磁环境或极端情况下,多源融合、链路冗余的时间保障能力,有助于支撑关键基础设施持续运行。 从影响看,权威检测结果为系统性能提供了明确依据。2025年11月,经中国信息通信研究院现场检测,系统整体指标优于设计要求:各链路时间同步偏差优于50皮秒(设计指标为100皮秒),秒级时间传递稳定度(TDEV)优于15皮秒(设计指标为30皮秒),日时间传递稳定度(TDEV)优于10皮秒(设计指标为10皮秒)。这表明在上万公里复杂链路条件下,我国已具备高精度时间传递的工程化、规模化能力,为长距离、广覆盖的高可靠授时服务打下基础,也显示涉及的技术正从单点能力走向系统集成与应用落地。 从对策层面看,构建安全可靠的国家时间频率体系,需要在“建成”的基础上实现“用得好、管得住、扩得开”。一是完善授时网络与关键行业应用的对接机制,推动通信网、能源网、交通网、金融基础设施等形成可验证、可审计的时间同步方案,降低跨系统协同成本。二是强化多源授时与冗余保障能力,推动地基光纤授时与卫星授时、授时守时设备协同,形成可快速切换的备份体系,提高对干扰、故障和突发事件的处置能力。三是围绕产业化与标准化持续开展工程验证,在授时接口、性能评测、运维管理、安全防护等环节形成统一规范,推动高精度时间服务在更多场景稳定落地。 从前景判断看,随着北斗系统持续升级、5G向5G-A及6G演进、深空探测任务密集推进以及电力系统向新型电力系统转型,高精度时间同步将呈现“覆盖更广、精度更高、可靠性更强”的趋势。高精度地基授时系统实现万公里级贯通,为北斗增强、通信同步、深空探测、金融交易、智能电网、数字经济、国防安全与科学研究等领域提供重要支撑。下一步,如能持续扩展全国链路覆盖、提升网络冗余与智能运维能力,并与重大工程应用深度融合,有望深入巩固我国在高精度时频传递与时间服务体系建设上的综合优势,为高质量发展与高水平安全提供更可靠的时间保障。

高精度地基授时系统建成投用,标志着我国高精度时间服务基础设施实现重要突破。该系统在国内实现了万公里级高精度光纤授时的工程化落地,也提升了我国在对应的领域的综合竞争力。面向未来,随着系统应用深化与能力完善,将为北斗导航、5G/6G通信、深空探测等战略领域提供稳定、可追溯的时间基准,增强信息技术体系的支撑能力,为科技自立自强提供更坚实的基础保障。