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卫星授时系统错一秒会怎样?你不知道的时间同步问题
来源:安徽京准电子科技 | 作者:安徽京准科技 | 发布时间: 2020-05-13 | 422 次浏览 | 分享到:
说起卫星导航系统,人们总会首先想到它的导航定位功能,其实,授时也是其重要基础功能之一。如果说,导航出现偏差可能给你指错路,那么授时系统如果出现误差,哪怕只是错一秒,后果可能超乎想象。 所谓授时,解决的是时间同步的问题。”中国科学院国家授时中心副主任卢晓春向科技日报记者介绍,“国家授时中心先要守住标准时间,让它保持连续、稳定,然后播发给各行各业,让他们来应用。”

       说起卫星导航系统,人们总会首先想到它的导航定位功能,其实,授时也是其重要基础功能之一。如果说,导航出现偏差可能给你指错路,那么授时系统如果出现误差,哪怕只是错一秒,后果可能超乎想象。 

  所谓授时,解决的是时间同步的问题。中国科学院国家授时中心副主任卢晓春向科技日报记者介绍,国家授时中心先要守住标准时间,让它保持连续、稳定,然后播发给各行各业,让他们来应用。 

  这要先从时间系统说起。 

  时间系统也称为时间频率基准,它规定了时间测量的参考标准,包括时刻的参考标准和时间间隔的尺度标准。 

  常见的时间系统,包括以地球自转周期为基准的世界时(Universal TimeUT)、以地球绕太阳公转周期为基准的历书时(Ephemeris TimeET)、以铯原子内部电磁振荡频率为基准的原子时(Atomic timeAT)等。 

  目前国际通用的标准时间叫做协调世界时(Universal Time CoordinatedUTC),它是以原子时的秒长为基础,与世界时的时刻相结合。当两者之差逐年积累,达到0.9秒时,就通过正负1闰秒的方式弥补误差,同时保持时间尺度的均匀。 

  我国最早的授时应用,是出于航天事业发展的需要。 

  卢晓春说,为满足东方红一号卫星发射需要,我国专门建立了时间发播台,以对发射场、测控站、测控船的时间进行同步。她介绍,火箭起飞后,发射场、各测控站以及测量船,将对它进行连续测控。所有的测控天线,都是根据火箭的飞行轨迹和速度,预测它将出现的方位和时间,准备接力。就像4x100米接力运动员如果配合失误容易掉棒一样,各测控站如果时间不同步,也可能跟丢目标。对于每秒能飞行几公里的火箭来说,差一秒可能就会跟不上它的信号。 

  如今的航天活动,更需要时间的精准同步。例如飞船与目标飞行器交会对接时,双方的对接机构必须精确对准,严丝合缝,这就需要地面多个测控站对2个飞行器的姿态同步观测,实时发出测控指令。稍有差错,太空之吻就会变成车祸现场 

  卫星导航系统出现后,作为强大的授时工具,将授时应用推向了各行各业。卢晓春说,在生活中感觉微不足道的一秒钟,在许多行业里影响巨大。 

  例如在通讯领域,通讯基站对时间同步有很高要求,一秒的误差足以使通讯中断。尤其在即将来临的5G时代,这一要求将更加严格。 

  在金融领域,时刻有大量交易在进行,系统时间跳一秒,许多单子就无法成交。在瞬息万变的股市,这可能给你的账户带来令人悲伤的变化。 

  在电力行业,并网发电的基本要求除了电压相等、频率稳定,相位相同也是重要的一环。这需要精确的时间同步,如果稍有偏差,在零线上会产生电流,浪费电能。 

  因此,中国建设北斗卫星导航系统的重要性也不言而喻。