天地一体化信息网络是由天、空、地大量异构网络构成的复杂系统,时间统一技术是天地一体化信息网络对外提供高协同、广覆盖、大容量等综合性服务的技术基础。本书所论述的主要内容是天地一体化信息网络中的时间统一技术。作者所在团队长期从事通信网络、卫星导航、时间频率等领域的研究,本书是在团队多年科学研究成果及项目研制经验的基础上整理而成的。本书在理论层面上详细介绍了时间的基本概念、时间统一系统的基本理论、天地协同时间基准与比对维持、高精度时延标定与传递等方面的技术,同时对天地协同时间服务技术进行了描述,对天地一体化信息网络时间统一技术的未来发展进行了描述和展望。
本书共分为8章。
第1章为绪论,介绍了天地一体化信息网络时间统一技术的背景与意义,时间及时间统一技术发展历程,以及天地一体化信息网络技术与发展等方面的内容,明确了时间统一技术的作用和意义。
第2章主要介绍了时间统一系统基本理论,包括时间统一系统基本模型、时间基准基本结构、时频统一系统技术、时间同步技术、时间播发技术、时间应用技术、授时监测技术,以及时间统一系统的测量等方面。
第3章主要介绍了天地一体化信息网络时间统一体系,从天地一体化信息网络时间统一的必要性和内涵入手,引出了天地一体化信息网络时间统一面临的问题,并介绍了主要解决途径。此外还介绍了不同剖面的框架和业务流程,并在体系能力、运行维护、可靠性和可用度等方面进行了描述。
第4章主要介绍了天地协同时间基准建立与表达技术,从天地协同时间基准的基本概念、天地协同时间基准建立模式、天地原子钟及组网基本性能、联合守时、地面网络化时间基准、光纤远距离高稳定时频基准传递、天地协同时间基准性能测试评估方法等方面进行了详细的阐述。
第5章主要介绍了天地协同时间比对维持技术,从时间比对的基本概念和理论方法、双向时间比对技术、共视时间比对技术、网平差处理技术、时间同步数据处理技术、星地时间比对与溯源技术、网络化时间基准维持技术、网络化高精度时间比对性能评估技术等方面进行了详细的阐述。
第6章主要介绍了高精度链路时延标定与传递技术,从天地协同时间同步系统时延分类、发射时延标定技术、接收时延标定技术、转发时延标定技术、设备时延传递方法、设备时延的影响因素、时延标定方法性能比较分析等方面进行了详细的阐述。
第7章主要介绍了天地协同时间服务体系技术,从天地协同时间服务模型和概念、天地协同时间服务体系、授时服务原理与方法、授时监测原理与方法、天地协同时间服务模式等方面进行了详细的描述。
第8章主要介绍了天地一体化信息网络时间统一技术未来发展,从天地一体化信息网络时间统一技术面临的挑战、天地一体化信息网络时间统一技术的发展趋势以及天地一体化信息网络时间统一技术的应用前景等方面进行了详细的描述。
本书由蔚保国、树玉泉、戎强、鲍亚川、肖遥、付桂涛、韩华、盛传贞、刘轶龙、武子谦、杨建雷、陈永昌等撰写。蔚保国研究员、陈永昌博士、树玉泉博士负责全书的统稿和审校工作。特别感谢中国电科网络通信研究院卫星导航系统与装备技术国家重点实验室的同事为本书撰写提供的相关支持。
由于作者水平有限,书中难免存在错误和疏漏之处,恳请读者批评指正。
作者
2022年7月