精确测量时间和授时的重要意义

2022-04-07 16:00:41 浏览数 (2)

所谓“授时”就是以某个人的时钟为基准大家对表。一个人广播现在是几点几分几秒,其他人根据广播修正自己的时间。有了共同一致的时间,才能有相互协调的行动。北斗的定位、导航功能,我们在生活中能够直接接触。授时,就是给出准确的时间,对一些仪器设备来说就是进行时间的校准。

    北斗如何提供授时?北斗卫星上一般搭载3到4台高精度(约0.3纳秒级)原子钟作为基准时间源。卫星播发的电文中含有轨道坐标和卫星时间,结合接收机的空间坐标,通过求解方程组,就能够实现授时功能。“北斗的授时精度可达到10纳秒级,这一精度与GPS相当。时间基准是一个国家安全的保障,如高铁、电网、股市、计算机网络通信、跨海大桥和海底隧道建设等等,都需要时间同步。现代社会离开统一时间基准是不可想象的。

    长度测量,质量测量都建立在精确测量时间的基础上,没有精确的时间就没有精确的科学。授时又是工程的基础,可以说没有精确卫星授时就没有现代技术和工程。举两个例子: 通讯的基础前提就是最精确的授时。通讯需要把你发出的语音文字和图像先切割成一个一个的包,然后按照时间顺序发送给接受者,对方再按照时间顺序把这些包重新组合起来恢复成声音和图像。时间测量越精密,信息包就可以越密集,单位时间发送量就越大,通信效率就越高。时间测量如果错误了呢?对方就会收到一堆解不开的乱码。这有点像火车的运行调度。同一条铁轨上,时间精确到小时,你就可以每小时发出一班车,时间精确到秒,就可以每秒发一班车,时间越精确,发车就可以越密集。对于我们这样一个已经占领5G通信高地,正在追求更大带宽更低延迟的信息大国,掌握更精密的时间测量手段显然是极端重要的。

    定位的精度也首先取决于对时间的测量。以GPS定位为例。若干卫星不断广播它在某个时间的位置,与你的手机形成一系列三角点进行三角测量,时间越精密准确,测量就越准。如果没有大家一致的准确时间,就没法测量准确的位置,而测量准确的位置,在科学技术工程乃至生活上也是很重要的。

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