关中的初秋，田野里，石榴咧嘴笑，挂满枝头的红苹果随风向你点头，一棵棵粗壮的玉米秆上都长着一两个近尺长结实的玉米棒子…… 

中国科学院国家授时中心位于西安市东临潼区的骊山脚下。建于1966年的中国科学院国家授时中心，其前身是中国科学院陕西天文台，是从事时间频率理论研究和技术研发，并负责国家时间服务的基础应用型研究单位，建立和维护的国家授时系统承担着我国的标准时间、标准频率的产生、保持和发播任务。40多年来，国家授时中心在时频技术研究领域获得重大科技成果奖149项，尤其是自上世纪70年代初正式承担我国标准时间、标准频率发播任务以来，为我国诸多行业和部门提供了可靠的高精度的授时服务，基本满足了国家经济发展、国防建设和国家安全的需求。特别是为以国家的火箭、卫星发射为代表的航天技术领域作出了重要贡献。

43年的风雨历程，43年的激昂豪迈，43年的开拓创新。国家授时中心已逐渐形成“频标—守时—授时—应用”相对齐备和完善的时间频率学科领域，培养了一支结构相对合理的科研技术队伍，形成了具有自身特色和优势，在国际、国内具有一定影响的时间频率研究和服务中心。

从短波到长波，

我国授时精度达到百万分之一秒 

据档案记载，1958年7月31日，苏共中央第一书记赫鲁晓夫访问中国，在与毛泽东等中国党和国家领导人的会谈中，提出在中国建立长波导航授时电台与联合舰队的建议，遭到毛泽东婉言拒绝。

国家的授时自主掌握与否关乎国家的国防安全与主权。

中国现代无线电授时发端于20世纪50年代中国科学院紫金山天文台徐家汇观象台，后由上海天文台负责，当时租用了邮电部在真如的一个短波无线电发射台，依据各天文台联合测定和保持的时间每天定时发播标准时间、标准频率信号及呼号。但由于其地处东南一隅，且不能24小时连续发播，难以适应国家大规模经济建设，特别是对大地测量的需要。

为了新中国的国防和国家建设需求，在1955年的全国科技发展12年远景规划中，将筹建“西北授时台”列为重点项目。1965年，国家科委在《我国的综合时号改正数》鉴定书中再次提出“从战略上考虑，建议中国科学院在西部地区从速增设一个授时台”。在“651”计划，即“发射人造地球卫星计划”的《时间统一勤务系统初步方案》中，明确提出“在西安地区建立短波授时台，以满足第一颗人卫的需要”的建议，同时提出建立我国长波、超长波授时电台的问题。

1966年3月，中国科学院决定在陕西省关中地区筹建授时台，工程代号为“中国科学院326工程”。1966年11月19日，国家科委批复中国科学院建设陕西天文台。“326工程”最后选址定于陕西省关中平原东北部的蒲城县。 

1968年8月，中国科学院进一步明确“326工程”以授时为中心，开展世界时、原子时研究，并原则采用中等功率的短波发射时号。

短波授时台于1970年基本建成。

经周恩来总理亲自批准，于1970年12月15日开始试播，呼号为BPM。

周恩来总理亲笔批示

1973年，根据国家远洋授时任务需要对短波授时系统进行扩建，增加了远洋授时天线群，发射机由4台增加到13台，最大发播功率增加到150kW。1980年，短波授时系统通过国家级技术鉴定，1981年经国务院批准后正式开始我国短波授时服务。

上世纪70年代初，为了适应我国空间技术发展的需要，经原国防科工委和中国科学院等部委共同建议，1973年，经国务院、中央军委批准在陕西天文台增设微秒量级的高精度授时系统——长波授时台（BPL），工程代码为“3262工程”。

1983年，大功率长波台联调成功并开始授时服务，1986年通过国家级技术鉴定。长波授时台的建成使我国陆基无线电授时精度由千分之一秒的毫秒量级提高到百万分之一秒的微秒量级，授时技术达到国际先进水平。长、短波授时台的研制建设是个庞大的技术系统，涉及众多专业领域，在当时的历史条件下，是完全依靠我国的科技工作者自主研制建设完成。

短波授时系统的建立，使我国具备了连续的、全国土覆盖的高精度授时能力。而长波授时系统则将我国授时精度提高了1000倍，达到当时国际先进水平，使我国授时水平一跃跻身世界先进行列。该项成果1988年获国家科技进步奖一等奖，并作为国家重大科技成果参加了1984年建国35周年天安门庆典活动。

30多年来，长、短波授时台为我国国民经济发展、国防建设、国家安全等诸多行业和部门提供了可靠的高精度的授时服务，基本满足了国家的需求，完成了一百多次重大火箭、卫星发射任务的时间保障，多次受到国务院及各有关部委的贺电嘉奖。 

2008年，又圆满完成了“神舟七号”载人飞船的发射、出舱活动和回收的时间保障任务。

长波授时台系统的建立荣获国家科学技术进步奖

 授时体系

从世界时到原子时，

这里跳动着北京时间的脉搏

“刚才最后一响是北京时间××点整。” 

熟悉的声音，伴随着每个中国人度过岁岁年年……发布“北京时间”的国家授时中心本部位于临潼。目前，19台世界上最精确的铯原子钟和4台氢原子钟在这里产生出“北京时间”，这些原子钟就是我国标准时间的心脏，这里跳动着北京时间的脉搏。

中国现代授时标准是中国科学院国家授时中心（英文缩写为NTSC）建立并保持的原子时标准，其学术代号记为TA（NTSC），民用时间标准也是由该中心建立并保持的协调世界时，记为UTC（NTSC）。人们通常所说的中国标准时间，就是协调世界时UTC（NTSC）。

1968年，陕西天文台建台伊始，作为国家确定的以时间工作为主的专业性天文台，在建设短波授时台的同时，开展了世界时的研究、观测及归算工作，建立了由光电中星仪、光电等高仪、照相天顶筒等组成，分布于全国各天文台的天文测时系统，产生和保持的世界时尺度成为我国当时的授时基准。之后随着原子时时代的到来，陕西天文台也建立了我国第一代原子时系统，完成了世界时向原子时的过渡。

国家授时中心自上世纪70年代初建立我国原子时基准，30多年来，保持了我国唯一连续的独立原子时间尺度，维护运转着我国授时时间基准——原子时TA（NTSC）和协调时UTC（NTSC），并不断提高和完善，守时水平已跻身世界先进行列。 

国家授时中心时间基准目前由19台铯原子钟和4台氢原子钟的钟组通过精密比对和计算实现，并通过卫星双向时间和频率比对及GPS共视比对等手段与国际时间标准相联系，对国际原子时TAI作出贡献。实现了路甬祥院长提出的“进入世界五强”的要求。

目前，国家授时中心保持的本地协调时与国际协调时的偏差范围为±20纳秒，远远优于国际电联要求各成员国的标准时间保持与UTC的偏差不大于±100纳秒的要求。保持的地方独立原子时中长期稳定度为10－15～10－16量级，国际排名第二。在目前参加国际原子时计算的68个实验室中，权重占10％，在国际实验室中位居第三。

国际间时间比对技术是守时工作的一个关键技术环节。经过不断完善，国家授时中心的卫星双向国际比对系统实现了自动化运行，可同时与多个国家进行比对，成为链接亚欧的一个重要节点。

1998年，开始与日本通信综合研究所（NICT）建立定期卫星双向时间比对机制，后续开通了与德国的PTB、法国的OP站、意大利的IEN、荷兰VSL站、新加坡的PSB和我国台湾等时间实验室的卫星双向时间比链路。2002年1月，与NICT比对数据正式纳入国际权度局BIPM国际原子时（UTC）计算。2009年6月，NTSC与德国PTB的比对结果正式用于国际原子时TAI的归算。

目前国家授时中心除维持卫星双向、GPS共视常规性比对外，还积极开展GPS载频相位比对和激光比对等前瞻性研究，以期保持本中心国际比对的高精度和先进性。

当代国际时间标准原子时来源于原子频率标准（原子钟）。时间基本单位“秒”定义由铯原子钟实现。我国目前频标研制与国际水平有较大差距，我国的时频实验室和工程应用的原子钟大多是从发达国家进口。可以说，高性能原子频标构成制约我国卫星导航定位等高技术发展的瓶颈。 

为进一步提升时间基准自主保持能力，国家授时中心正在着手研制实验室铯原子喷泉钟，计划2010年建成。围绕限制铯原子钟准确度和稳定度问题，科研人员创新性地研究完成了原子绝热跃迁系统、抗振外腔半导体激光器及参数自恢复稳频系统、倾角荧光检测系统等，目前其整机在联结测试中，其相位噪声性能达到国际领先水平。

星载原子钟是运行在卫星环境上的原子钟，国外一直对我国禁售。国家授时中心科研人员为解决提高星载原子钟的稳定度和频率飘移难关，应用新的物理理论和方法，采用新的激光和脉冲电子线路技术，实现了完整的实验装置，继意大利后在国内率先获得了标志信号——原子相干微波辐射谱和原子自由感应衰变微波辐射谱，并实现了闭环工作。

从陆基到星基，全方位立体授时

上世纪80年代初，考虑到时间比对工作收发讯等技术要求，以及信号监测和国际合作等需要，陕西天文台将天文观测、时间基准、研究机构和管理机关迁建陕西临潼，蒲城成为以长短波授时台为主的陕西天文台二部，至2001年改称“中科院国家授时中心授时部”。

BPM短波授时系统采用四种频率同时保证三种频率每日24小时连续不间断地发播协调世界时UTC和世界时UT1秒信号及标准频率信号。

长波授时以微秒量级的高精度定时精度在航天、国防、电力、通信等领域拥有重要固定用户。BPL长波授时系统初期以载波频率100千赫从13:30至21:30每天8小时发播授时信号。2006年，经中国科学院批准开始对其进行现代化技术改造，于2009年改造完成，实现了连续24小时发播，并增加时码和差分导航等信息发播，同时研制相应的小型便捷数字化接收设备。 

1989年，当时的陕西天文台参加我国双星定位通信系统，即现称“北斗一号”的演示实验，负责卫星定时方案设计和相关设备研制，开启卫星授时的初步探索；1990年，研制成功“卫星双向话音通道高精度时间同步系统”，精度达1～2微秒；1998年，与日本通信综合研究所建立定期卫星双向时间比对机制，比对精度达纳秒量级；上世纪90年代后期，研究利用电话和网络系统传送时间信息的方法，相继建立电话授时系统和网络授时系统，开展授时服务；1999年，建成BPC低频时码发播实验台，发播全时间信息时码，为民用钟表产业提供支撑。

至此，陕西天文台基本实现与国际接轨，拥有短波授时、长波授时、电视授时、卫星授时、电话授时、网络授时等多层次授时手段体系；加之，长、短波授时台从1988年起被列为由国家财政部专项运行维护费支持的国家大科学工程的实施完成，形成了国家级授时基地。

近年，国家授时中心基于通信卫星的授时试验也取得成功，一个全方位、多层次、多手段的国家授时服务体系逐步形成。

时间保持和比对系统

锶光钟实验室

从专用到普及，

原子时间进入寻常百姓家

国家授时中心历届领导班子始终将“授时为民”作为加强落实院地合作工作的重点。

定时终端和时统设备是用户得到标准时间并在各行业、各系统应用的直接载体。国家授时中心在建设和维护好国家授时服务系统的同时，也在进行各类用户定时终端的研制开发。伴随着信息化、数字化时代的到来，精密时间越来越多地进入社会和经济生活的方方面面，高精度时间频率已成为一个国家科技、经济、军事和社会生活中至关重要的参量，其应用范围涉及从天文学、地球动力学、物理学等基础研究领域到信息传递、电力输配、深空探测、导航定位、武器试验等工程技术领域，以及关系到交通运输、金融证券、邮电通信等国计民生的各个方面，几乎无所不及。国家授时中心在小型化、智能化、数字化接收终端方面做了大量工作，也取得了丰硕成果，其中“全自动长波定时校频接收机”、“高精度时统组合研究”等十多项成果分别荣获国家或省部级科技成果奖，并为部队、电力、交通、广电、金融等行业部门研制了近百种上千套时频终端设备。

低频时码授时技术是目前国际电信联盟推荐的一项授时技术。它在低频频段工作，可同时以模拟和数字两种模式提供标准时间和频率信号服务。尤其是该技术模式使得用户终端设备可以做得非常简单而廉价，无须室外天线，并具备亚毫秒量级的定时精度。这就使得低频时码技术在电力电网同步、通讯网同步、金融证券系统、电子政（商）务、钟表产业等诸多领域的大规模应用成为可能，并使“原子时表”进入寻常百姓家庭不再是梦想。

电波钟表是内置电脑芯片，并利用IT和通信技术接收授时中心发播的低频时码信号自动校准的钟表。美国、日本、德国均已建成该系统，我国地域辽阔，建该系统十分必要且具发展的战略的意义。 

上世纪90年代初，国家授时中心便跟踪这项技术，并部署进行研究和系统论证。国家授时中心科技人员研究出了独特的通信协议和编码技术，其解码效率是国外的三倍。

1999年，国家授时中心与产业部门合作设计建成了BPC低频时码发播实验台。2002年初，推出电波钟表产品，取得了一批发明专利等自主知识产权。

拥有自主知识产权的中国制式电波钟表为中国钟表产业迎头赶上发达国家的钟表产业提供了机会，对我国计时产业的产品升级换代，对提升国内企业的技术水平和竞争力，对稳定计时行业发展并推动钟表产业以新技术走向世界，会有不可估量的作用，将对未来世界钟表产业格局带来深远影响。 

国家授时中心在2001年创建了“时间科普”网站，全面、翔实地展示了时间频率相关的科学知识，并提供公益的网络授时服务和专家互动平台，荣膺2005年全国首届十佳“优秀科普网站”和“最佳设计奖”两项桂冠。2008年入选中国了“中国数字科技馆——时间专栏”项目。 

网络授时软件从2001年CSAOtime1.20到现在CSAOtime1.63，特别是2004年5月，推出新一代网络校时软件——时间精灵，将网络授时在方便性、易用性和兼容性方面带入一个全新时代。 

随着信息化的到来，电子政（商）务等日益升温和普及，同时也对时间认证（时间戳）提出了新的需求，授时中心开展了基于Internet的时间认证体系研究，并着手建设“国家授时中心时间戳认证中心”，开辟授时服务新领域。 

此外，国家授时中心研究人员从利用古代天象记录研究地球自转的角度介入天文学史，利用授时理论及多年研究成果积淀，开启了我国应用历史天文学研究领域的先河，研究并出版了《司马迁与中国天学》专著。特别是在后来的“夏商周断代工程”项目中负责“仲康日食”专题研究，其研究成果名列工程的12项标志性成果之一。　

从时间到空间，

卫星导航领域全创新

2000年6月16日，陕西天文台作为中国科学院首批知识创新工程试点单位启动创新试点工作。2001年3月27日，经中央机构编制委员会批准更名为中国科学院国家授时中心。 

进入创新工程以来，国家授时中心依托多年守时、授时方面的科研积累，发挥自身优势，瞄准国家重大需求，完善授时体系建设，提高原子时守时和比对精度，圆满完成国家授时任务，引进人才，启动高性能原子钟研制，开拓定位导航研究领域，实现了跨越式发展。

2002年，中国科学院院士艾国祥创新性地提出，并由国家授时中心和国家天文台的科技工作者联合研究的“中国区域定位系统”（简称CAPS）项目，经中科院批准列为院知识创新工程重大项目，同时列入国家“863”计划，得到科技部和国家有关部委的支持。

该项目一期工程的目标是建成覆盖我国及周边区域的具备用户被动式三维定位导航授时和简短报文通信功能的演示验证系统，定位精度与GPS相当，某些指标超过GPS。国家授时中心在一期工程中，主要承担的工作有工程设计方案，卫星精密测定轨系统研制建设，卫星地面主控站研制建设，用户接收设备研制等。

该系统属于我国自主创新的卫星导航系统，突破多项关键技术，具有技术先进、成本低、建设周期短等优点，应用前景广阔。

2004年6月8日，全国人大常务委员会副委员长、中国科学院院长路甬祥在视察国家授时中心时说：“CAPS项目是重大研究创新，CAPS项目的研发攻关是体现和实践新时期科学发展观和办院方针的一个典范，从CAPS项目看到了中科院西部研究所在知识创新工程中的成就和实现跨越发展的希望。这次在国家授时中心看到的是从授时领域到空间导航定位领域的全创新……” 。

近期，依托于中国科学院国家授时中心的“中国科学院精密导航定位与定时技术重点实验室”获得中国科学院批准正式成立。

该实验室的成立必将提高我国在导航领域的学术水平特别是卫星导航系统技术研究水平及促进我国导航产业的发展，为国家经济建设和国防安全作出又一创新性的重要贡献。

启航扬帆正逢时　

面对未来，中科院国家授时中心领导表示，国家授时中心将以时间服务为本，开展与授时相关的研究，保证和满足国家日益发展对不同精度特别是高精度授时的需求，为国民经济持续发展、国防建设、国家安全等提供全方位、多层次、多手段、先进方便的授时服务；从国家战略需求出发，瞄准本学科前沿，开展高精度时间传递与同步、授时新技术与新手段、高精度时间频率测量与控制、时间尺度和授时理论与方法、导航与通信、时间用户系统设计和开发等方面的研究工作，使我国在授时服务、时间频率研究整体跻身于世界先进行列，使国家授时中心成为我国较完善的、独立自主的时间频率研究和服务中心。　

《尚书•尧典》上载：“……乃命羲和，历象日月星辰，钦若昊天，敬授民时。”安于骊山和桥山脚下的中科院国家授时中心人，虽然远离大都市，但受外界干扰少，“信噪比”高，利于安心研究。他们把国家的时频事业奉若昊天，与时空为伴，甘于寂寞，默默坚持研究着时间空间的科学命题，以守时、授时、用时为己任，将努力做出如路甬祥院长所讲的重大创新成果。

秋天是收获的季节，秋天是播种希望的季节。　 

短波授时天线阵列

卫星授时天线

低频时码天线

 《科学时报》 (2009-10-15 B3 专题)

http://www.ntsc.ac.cn/xwzx/zxxw/200910/t20091021_2585505.html