时间频率同步的发展

时间同步是通过时刻比对将分布在不同地方的钟的时刻值调整到一定的准确度或一定的符合度。前者称为绝对时间同步(也称对时)，后者称为相对时间同步。频率同步是通过频率比对将分布在不同地方的频率源的频率值调整到一定的准确度或一定的符合度。前者称为绝对频率同步（也称校频），后者称为相对频率同步。不同的时间频率源在一段时间内的时间同步等效于相应的频率同步，所以一般统称为时间频率同步。
 　时间频率同步的方法很多，较典型的是利用高频、甚低频、罗兰-C、电视、搬运钟和卫星等发出的标准时间频率信号作为依据进行同步。
　　接收高频发播的标准时间频率信号进行同步的方法比较简单。但是它依靠天波传播，受电离层高度变化的影响，传播距离会发生变化，所以同步精度只有几毫秒。
　　接收甚低频发播的标准时间频率信号进行同步的方法依靠地波传播，损耗低，相位稳定，有效作用距离可及全球。如果避开日出、日落时间，采用时间编码体制，则同步精度可达10微秒。
　　罗兰－C链是美国海军设立的一个低频(100千赫)双曲线导航系统，传播特性稳定，覆盖区域较广（见罗兰导航系统）。国际时间局利用这个系统作为比对世界各国的原子钟数据以求得国际原子时的手段。它的同步精度可达1微秒。
　　利用电视中的标准时间频率信号进行时间频率同步的精度也较高,而且经济易行,但它只能用于电视网所及之处。它分为无源法和有源法两种。无源法是以电视信号的某一约定的行同步脉冲作为比对用的参考时刻（中国采用行6,美国采用行10）,同步精度可达0.5微秒；有源法直接接收彩色电视中的标准时间信号和副载频，时间同步精度可达0.5微秒,频率同步精度可达5×10-12 /30分。
　　将便携式时间频率标准从一个地方搬运到另一个地方进行时间频率同步，是一种最直接和准确、可靠的方法，时间同步精度达0.1微秒。
　　1962年美国和英国利用“电星“通信卫星进行了时间同步试验。随后,很多国家(包括中国)也利用同步卫星进行过多种时间频率同步试验。卫星时间频率同步方法分为单向转发、双向转发、卫星标准和全球定位系统四种。
　　①　单向转发法：在同步轨道上的卫星接收来自主地球站的标准时间频率信号，并转发给其他地球站用户。这种方法受卫星位置漂移和地球站与卫星之间传播时延误差等影响，同步精度只有几毫秒。
　　②　双向转发法：进行时间频率同步的两个地球站通过同步卫星转发，同时向对方发射或接收时间频率信号。这样，传播时延误差可以在很大程度上被抵消，同步精度可提高到几十纳秒量级。
　　③　卫星标准法：通过接收同步卫星所携带的时间频率标准的信号来进行时间频率同步。这种方法虽然也是单向传播，但卫星同时发出自己的位置信号以供计算传播时延，所以同步精度可达微秒量级。
　　④　全球定位系统：美国研制的可覆盖全球的卫星导航系统，包括均匀分布的18颗同步卫星，各卫星带有相同的时间频率标准。各地用户就近接收 3颗卫星上伪噪　声编码的时刻信号、位置信号和供计算修正用的信号，以进行时间频率同步。同步精度可达纳秒量级。
　　随着对时间频率同步精度要求的提高，已提出静止轨道激光同步 (lasso)和航天飞机实验等时间频率同步的新建议。国际时间局和法国建议利用LASSO进行时间频率同步,即利用“意大利工业研究卫星”(Sirio-Ⅱ)同步卫星上的激光反射器，将一个地球站向卫星发射的激光脉冲反射到另一个地球站以进行时间频率同步,预期同步精度将优于1纳秒。美国航空航天局建议利用航天飞机实验进行全球范围内高精度的时间频率同步。航天飞机上装有高精度的原子钟，它通过单向或双向连续波信号和时码调制微波信号同地面上的时间频率标准进行比对。为了校准这一空间系统，在使用微波信号的同时还使用短脉冲激光信号。此外，还采取修正传播时延误差和消除多普勒效应误差等措施，预期同步精度也优于1纳秒。