付永杰， 才 滢

（1.北京理工大学机电动态控制重点实验室，北京 100081；2.92493部队89分队，辽宁葫芦岛 125000）

光纤双向时间传递的误差分析

付永杰1，2， 才 滢2

（1.北京理工大学机电动态控制重点实验室，北京 100081；2.92493部队89分队，辽宁葫芦岛 125000）

介绍了光纤双向时间传递的基本原理和系统组成，通过对信号传输链路分析，推导出了影响时间同步精度的误差来源。详细分析了来回光纤链路不对称性、光器件处理、时间间隔测量等引入的误差对时间同步精度的影响，从理论上计算出各项影响因素引入误差的量值。提出了降低误差、提高系统同步精度的方法。通过理论分析和计算得出光纤双向时间传递系统同步精度可达亚纳秒量级。

计量学；时间频率；光纤双向时间传递；误差分析

1 引 言

精密的时间同步对于导航定位、航空航天、深空探测、物理研究、数字通信和军事行动等具有重要的意义。在对目标精确打击的行动中，当多个作战节点的探测系统、武器系统、控制系统高度协同时，不同节点设备的频率和时间统一非常关键，当同步精度为100 ns时，定位误差为30 m，当同步精度为1 ns时，定位误差为0.3 m。双向时间传递方法是精度很高的时间同步方法，根据传递链路的不同，可以分为卫星双向时间传递（Two-way satellite time transfer，TWSTT）、微波双向时间传递（Two-way microwave time transfer，TWMTT）和光纤双向时间传递（Two-way optical fiber time transfer，TWOFTT）。对于卫星双向时间传递，其特点是可以在很远的距离上实现高精度的时间同步，但要求时间同步的站点位置固定，需要租用有精密星历的通信卫星，成本高，比对不能连续进行［1～3］。……