首页 >> 传媒视角

传媒视角

【科技日报】如果卫星授时系统错一秒会怎样?

发表日期:2019-07-04来源:科技日报放大 缩小

  科技日报记者 付毅飞 

  6月25日,我国成功发射第46颗北斗导航卫星。它将进一步增强北斗三号系统的整体技术指标。

  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 Time,UT)、以地球绕太阳公转周期为基准的历书时(Ephemeris Time,ET)、以铯原子内部电磁振荡频率为基准的原子时(Atomic time,AT)等。

  目前国际通用的标准时间叫做协调世界时(Universal Time Coordinated,UTC),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”。

  在战场上,统一时间对于作战部署极为重要。尤其是现代战争中,精准的时间系统已成为网络作战的关键,一旦时间被打乱,整个指挥系统、武器系统将面临瘫痪。精度达到几十纳秒量级的原子钟,对时间频率的同步将发挥重要作用。

  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欣(bei)喜(shang)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。 

   

  鉴于时间系统的重要性,许多专家也发出了给国家标准时间立法的呼吁。

  卢晓春说,我国大部分地区使用的北京时间,是“UTC+8”,但从法律角度来说,北京时间并不是我国的标准时间。而俄罗斯、美国、英国等,均对国家标准时间有明确的法律定义。    

  这有什么意义?这么说吧。目前国内许多行业用的是GPS时间,即由GPS系统星载原子钟和地面监控站原子钟组成的一种原子时基准。其主动权掌握在美国人手里。近年,美国空军提出“授时战”概念,让人不得不有所警惕。

  如今,北斗导航系统的单向授时精度已达几十纳秒量级,如果我国建立国家标准时间,通过北斗授时,那就掌握了主动权。

 

https://mp.weixin.qq.com/s/WxfEHLrtCn_Y1Z6g7sfAxQ

附件:
乐米彩票500拒绝兑奖,乐米彩票是真的吗,乐米彩票和小米的关系,乐米彩票一等奖怎么领