GNSS 驯服铷原子频率标准在省级计量院的应用案例

GNSS 驯服铷原子频率标准在省级计量院的应用案例

关键词：gnss驯服铷钟，北斗铷原子钟，高精度频率源，驯服铷钟，北斗卫星铷原子钟，北斗铷钟

一、项目概况

宁夏计量质量检验检测研究院是宁夏回族自治区**的省级法定计量技术机构，肩负全区时间频率、电磁、力学等领域计量量值传递、计量器具检定校准、计量监督检测、科研技术服务等核心职能，是区域计量体系的核心枢纽。院内原有时间频率基准设备服役多年，存在频率稳定度下降、溯源精度不足、守时能力薄弱等问题，无法满足新版计量规范及高精度检测业务需求。

为完成社会公用计量标准升级改造，完善时间频率量值溯源体系，提升区域高精度时频计量服务能力，我院通过公开招标，择优采购西安同步电子科技有限公司SYN3204型GNSS驯服铷原子频率标准，用于搭建新一代省级时间频率社会公用计量标准装置，为全区通信、电力、轨道交通、科研院所、高端制造等行业提供精准、可靠的频率时间基准溯源服务，全面适配高精度计量检定、科学实验、设备校准等场景使用需求。

项目核心信息

采购单位：宁夏计量质量检验检测研究院

供货单位：西安同步电子科技有限公司

设备型号：SYN3204型GNSS驯服铷原子频率标准

项目用途：省级时间频率社会公用计量标准搭建、量值传递、仪器检定校准

二、项目痛点与需求

（一）原有设备痛点

原有传统频率基准设备无卫星驯服功能，长期频率准确度漂移量大，人工校准频次高；设备守时性能差，断电、信号中断后指标严重偏移，无法满足不间断计量检测需求；接口单一、无智能监测功能，无法适配现代化计量实验室数字化管理要求，不符合《JJF 1957-2021铷原子频率标准校准规范》建标考核标准，制约高端时频计量业务开展。

（二）核心项目需求

1. 高精度指标要求：设备需具备超高频率准确度与长期稳定度，满足省级社会公用计量标准建标、复查及量值传递要求；

2. 多源授时驯服：支持北斗、GPS、GLONASS、Galileo全模GNSS卫星授时，兼容国内北斗为主、多系统备份的授时体系；

3. 优异自主守时：卫星失锁、信号遮挡、断网断电场景下，铷原子振荡器可独立高精度守时，保障实验室连续作业；

4. 丰富信号输出：标配多路标准频率、时间信号输出，可适配频率计数器、信号发生器、时间间隔分析仪等各类计量设备溯源；

5. 智能运维管理：支持状态实时监测、数据日志存储、参数远程配置，适配实验室标准化、数字化管理；

6. 标准化安装：采用工业标准机架式结构，适配实验室现有机柜，配套完善的安装调试与售后技术服务。

三、产品解决方案（基于SYN3204产品核心参数）

西安同步电子自主研发生产的SYN3204型GNSS驯服铷原子频率标准，是专为计量院所、科研机构、高端工业场景打造的高精度时频基准设备，集成进口高性能铷原子振荡器与多模卫星授时模块，完美匹配省级计量标准建设需求，核心技术优势与产品参数如下：

1. **精度，满足计量建标

设备依托高精度铷原子振荡核心，搭配GNSS卫星闭环驯服算法，大幅优化频率准确度与稳定度。卫星驯服锁定状态下，输出10MHz标准频率准确度可达±5E-11，日稳定度优于1E-11，完全符合《JJF 1957-2021铷原子频率标准校准规范》省级计量标准考核指标，可作为社会公用计量主标准器使用，精准实现区域时频量值统一与溯源。

2. 全模卫星授时，抗干扰能力强

支持北斗、GPS、GLONASS、Galileo四大全球卫星导航系统多模融合接收，自动优选最优卫星信号，规避单一系统信号遮挡、干扰、盲区问题。优先兼容国产北斗授时体系，适配国内计量、电力、通信行业国产化应用要求，授时稳定性、可靠性大幅提升。

3. 超强自主守时，不间断作业

设备具备卫星信号失锁智能切换守时功能，当卫星信号遮挡、中断、室外天线故障时，内部铷振荡器独立工作，24小时守时频率偏差≤1E-10，可长时间维持高精度频率输出，彻底解决传统设备断信号后指标漂移问题，满足实验室7×24小时不间断检定校准作业需求。

4. 多路标准信号输出，适配全场景溯源

标配多路高频稳定信号输出，包含10MHz正弦波频率信号、1PPS秒脉冲信号，可选配5MHz、1MHz等多规格频率输出，接口齐全、信号纯净、抖动极低。可全面适配频率计数器、时间间隔测试仪、射频信号源、同步时钟、工业时频设备等各类器具的检定与校准，覆盖计量实验室全业务场景。

5. 智能可视化运维，数字化管控

配套专属上位机监控软件，可实时监测设备卫星锁定状态、频率偏差、工作温度、运行电压、设备故障代码等核心参数；自动存储运行日志、驯服记录、偏差数据，支持数据导出、溯源查询，满足计量工作可追溯、可核查的标准化要求。设备具备异常报警、故障自检测功能，降低运维难度。

6. 工业标准化设计，适配实验室场景

整机采用2U标准机架式结构，适配行业通用机柜，安装便捷、占地小、抗震防尘，完全适配计量实验室恒温、恒湿工作环境。设备功耗低、运行稳定、抗电磁干扰，可长期连续无故障工作，使用寿命长。

四、项目实施过程

1. 出厂严苛检测：设备出厂前完成高低温测试、频率精度校准、卫星授时测试、连续老化测试，出具专业出厂检测报告，确保各项指标达标；

2. 现场标准化部署：厂家技术工程师上门完成设备机柜安装、GNSS高增益天线布线、室外天线固定、信号调试，快速完成卫星信号捕获与锁定；

3. 精度调试与比对：完成设备整机调试、频率输出校准、守时功能测试、多路信号检测，与院内原有基准设备开展比对验证，确保指标精准可靠；

4. 技术培训与交付：针对设备操作、参数设置、软件运维、日常校准、故障排查开展专项培训，交付全套设备资料、校准证书、质保文件；

5. 验收投运：设备顺利通过甲方竣工验收、计量指标核验，正式纳入宁夏省级时间频率社会公用计量标准体系，投入常态化检定校准工作。

五、项目实施成果

1. 完成省级计量标准升级，达标建标考核

通过引入SYN3204高精度铷原子频率标准，该院成功完成新一代时间频率社会公用计量标准升级，各项技术指标完全满足国家计量规范要求，顺利通过计量标准建标考核与复查，补齐了区域高精度时频计量能力短板。

2. 量值精度与稳定性大幅提升

依托多模卫星驯服+铷原子自主守时双重技术，彻底解决原有设备精度漂移、稳定性差的问题，实现时频基准长期高准确度、高稳定度输出，保障全区时频计量量值准确、统一、可溯源。

3. 拓宽计量业务服务范围

设备可全面支撑通信基站时钟、电力同步装置、轨道交通时钟、科研实验频率源、工业精密仪器等设备的检定校准工作，全面服务宁夏及周边地区政企、科研、制造行业，大幅提升区域公共计量服务能力。

4. 降低运维成本，实现数字化管理

设备智能化监测、自动日志存储功能，减少人工校准、人工记录工作量，设备故障率低、长期运行稳定，大幅降低实验室运维成本，适配现代化计量实验室数字化、标准化管理模式。