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清华大学设计方案通过平方公里阵列射电望远镜(SKA)低频阵列时间同步系统评选
中科研(北京)科技发展中心  网址:http//:www.zhongkeyan.cn  2017-10-23

2017年10月9日,平方公里阵列射电望远镜(SKA)的信号和数据传输(SaDT)国际联盟召开董事会,完成了SKA时间同步系统方案正式评选。中方清华大学提供的方案,被选定为SKA低频阵列望远镜的最终时间同步方案,将部署于SKA澳大利亚台址。

准确的时间同步系统是SKA的重要组成部分,将使SKA在绘制宇宙中氢的分布、研究脉冲星以及在银河范围内探测引力波等众多领域做出重要贡献。然而,SKA望远镜数量上千,光纤长度达几千公里,台址地处沙漠深处,温度变化剧烈,暴雨冰雹等恶劣天气不断,有时甚至需要使用裸露于空气中的架空光纤,给高精度的时频传输带来巨大的难度。目前国际上还没有类似的大规模、高可靠性、高精度的光纤频率同步网络,也是保证SKA功能正常的最复杂的技术挑战之一。

针对此应用需求,清华大学精密测量实验室在高性能原子钟、时间频率同步及应用、超高精度绝对重力仪、精密磁场测量、原子干涉精密测量等领域开展了一系列具有国际水平的研究工作,在SKA时间同步系统设计上创新性地提出了一种补偿后置的方案。在参与SKA工作的几年中,清华大学团队不断提高系统性能和推进产品化,并在南非、英国等地进行系统验证,最终给出了同步精度高、环境适应性强、结构简单、适合大规模应用、易操作、高度集成化和模块化的光纤频率传输新系统,通过了SKA时间同步方案评选,并在国际合作与竞争中获得国际同行和SKA组织的认可。

该时间同步系统比SKA需求提高约两个数量级,不但可以运用于SKA第一阶段,同时也符合SKA第二阶段的参数要求,具有良好的应用前景。




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