挂牌公司 | 地面北斗：0.00000001%秒下的超高精准时间追逐者

时间，作为七大基本物理量之一，用于描述物质运动变化的持续性与顺序性。在相对论中，时间更是与空间相互耦合的物理量，与空间中的长度和速度一起构成了一个称为“时空”的四维结构。因此，时间也被广泛应用于国民经济和国防建设等诸多领域。

而在日常生活中，人们经常使用的时间最小单位是“秒（s）”，但在天文学甚至是时间传递研究领域中，时间的精准度要求则是更小单位的“纳秒（ns）”甚至是“皮秒（ps）”（注：1ps=0.001ns，1ns= 0.000000001s）。

这是因为时间上的毫厘之差，往往会带来距离上差之千里。例如在天基卫星导航系统中，百万分之一秒的时间测量误差，就会导致数百米的测距偏差。

作为天基授时系统的代表，除了咱们熟悉的中国北斗卫星导航系统（BDS）和美国的全球定位系统（GPS）外，还有俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）和欧盟的伽利略卫星导航系统（GALILEO）这些高精度天基授时系统。但在地基授时系统领域，美国、英国、法国、德国、俄罗斯、日本、韩国，甚至是中国在内的多个国家，无不在高精度地基授时系统领域进行着技术攻关，以取得国际话语权。

▲地面北斗董事长 李有生

因此，作为从事地基授时系统研发企业，天府新四板挂牌公司——四川泰富地面北斗科技股份有限公司（证券简称：地面北斗，证券代码：813760），正是地基授时系统研发、生产、服务中的佼佼者。尤其是地面北斗通过研究长距离时间频率光纤传递技术，从而实现了纳秒（ns）级的高精度地基授时，并逐步形成高精度地基授时系统的行业技术标准和一整套解决方案，实现了具有国际领先水平的高精度时间频率传递设备的产业化。

“这有两个标志。第一个标志我们点到点的传递可以做到皮秒级。第二个标志是我们可以多节点的传递。另外，从标准来讲的话，美国的授时目标是达到10ns。但咱们国家的高精度地基授时作为‘十三五’重大项目，提的标准是0.1ns，也就是100ps，比美国的标准高了100倍。”据地面北斗董事长李有生介绍，光纤地基授时系统具有广泛的市场应用。国防、通信、金融、轨道交通、定位、导航等领域的设施都可以通过光纤地基授时系统得到进一步提升。

▲测试总结会合影（前排左三为地面北斗董事长 李有生）

与此同时，2023年7月2日，由地面北斗自主研发并参建的高精度地基授时系统已顺利通过西安至太原段1838.14公里光纤时间传递链路建设测试，而这也标志着地面北斗“千公里级时间传递技术”取得里程碑式突破。

2019年6月，我国发放首个5G牌照至今，中国已建成了全球规模最大、技术最先进的5G网络。据2023年1月中国信息通信研究院发布的《中国5G发展和经济社会影响白皮书（2022年）》显示，预计2022年5G将直接带动经济总产出1.45万亿元，直接带动经济增加值约3929亿元，分别比2021年增长12%、31%；间接带动总产出约3.49万亿元，间接带动经济增加值约1.27万亿元。

对于5G，人们的第一印象可能就是一个“快”字。但事实上，5G带来的技术变革远不止此。高带宽、高速率、低时延是5G的关键变革，这些特性甚至能使5G网络的理论峰值速度比4G高百倍。从打电话、上网浏览信息、即时通信，到地图导航、电子银行、网上购物……。人们生活的方方面面早已被高度数字化，而这一切无不得益于宽带通信、智能设备、高精度时间频率传递设备等信息通信技术的发展。

但在地面北斗董事长李有生看来，要真正实现5G的17版本（指第五代移动通信技术的第七个标准版本，也称为5G Release 17或5G R17），仅靠GPS和1588（IEEE 1588V2协议，即高精度时钟）是远远不够的。“要实现水平和垂直定位小于0.2米，这个靠天上的卫星是绝对做不到的。因此，要实现5G（5G R17）的真正要求，一定要靠光纤的地基授时系统。而要达到小于0.2米的定位精准度，对应的时间精准就要小于1ns，这个只能靠地基授时系统才能完成。”

其实从2008年3月开始，以中国移动为代表的通信公司就启动了“TD-SCDMA系统GPS替代方案”的技术工作，探讨采用其他的新授时技术，实现GPS之外的授时方案。期望从时间信号的来源和传输两个方面相结合，彻底摆脱目前我国移动通信网络严重依赖美国GPS授时的情况。

但是如今我国已迈入了全面5G的时代下，IEEE 1588v2虽是目前唯一不通过GPS解决时间同步的技术手段，但却依然存在着难以克服的光纤链路非对称时延的技术问题，因此无法在PTN网络（即分组传送网，Packet Transport Network）中大规模应用。因此目前只能普遍选择GPS作为时钟源头。

“通信基站采用GPS授时，还存在一个难以克服的问题，就是GPS信号在室内、隧道、地下室、电梯等场所中卫星信号难以达到，这就极大地限制了这些地方通信基站的正常运行，所以我们必须要搞地基的光纤授时系统。”李有生说道。

而地面北斗作为时间（频率）传递设备与服务的供应商，自2014年成立以来，就始终致力于研究并提供纳秒级高精度光纤地基授时系统研究。公司研制的“地基授时核心设备——高精度时间频率传递设备”等产品，更是通过了由四川省科技厅组织的专家鉴定。中国工程院、中国科学院等单位的院士和专家对该产品给出的鉴定结论是：设备技术指标达到了国际领先的水平。

这一技术的成功研制，不仅可以让分布式设备的时间保持高度一致，更能让整套系统同时进行一体化工作，并在军事、勘测、测量、通讯、电力、金融、物联网、区块链、无人驾驶、轨道交通等广泛应用领域，拥有广阔的增量市场。