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北斗和GPS定位系統(tǒng)的授時功能說明

北斗系統(tǒng)

2020年05月09日

曾經(jīng)有一本非常硬核的物理學(xué)科普讀物,來自于卡洛,羅偉利曾經(jīng)寫過的《時間的秩序》,讀過這本書的朋友,都會了解時間和位置之間的關(guān)系,他們不能僅僅用微妙來形容,他們甚至像孿生兄弟一樣,可以理解成時間就是位置的基準(zhǔn)。


在我們?nèi)粘I钪校ㄎ恍l(wèi)星的時鐘就是最基本的一個參數(shù)指標(biāo),不管是北斗還是GPS定位系統(tǒng),在人造衛(wèi)星上都配備了很高精準(zhǔn)度的原子鐘。拿北斗導(dǎo)航系統(tǒng)舉例,北斗具有單向和雙向兩種授時模式,根據(jù)不同的時間誤差值需求,按時傳輸最新時間數(shù)據(jù)給接收機,讓終端設(shè)備完成與北斗衛(wèi)星系統(tǒng)間時間差的修正。


眾所周知,我們看到的時間實際上是有很大的誤差的,哪怕就是頂級的瑞士機械表,每天的誤差都可能存在1秒,比機械表更精準(zhǔn)的是石英表,誤差也會在0.1秒左右,而在人造衛(wèi)星上原子鐘的誤差值僅為每1萬秒的偏差在10乘以-10的4次方,簡單的用數(shù)學(xué)來表達,就是每300萬年到1000萬年才偏差1秒左右。


其次,我們在生活、生產(chǎn)的各個領(lǐng)域都需要保持時間的統(tǒng)一性和同步性,一個局域或城域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)起碼要和北京時間同步。時間同步是保證網(wǎng)絡(luò)時間同步的基礎(chǔ)。舉個例子,銀行的交易、證券的交易、跨國的交易等都需要服務(wù)器和計算機的支持,他們的時間誤差值控制在1秒以內(nèi),特殊的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)時間誤差值會控制在500毫秒以內(nèi),信令監(jiān)測系統(tǒng)時間誤差值就控制在1毫秒。


備注:將物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)上各類通信終端或服務(wù)器設(shè)備的時間數(shù)據(jù)基于UTC時間偏差限定在最小的的范圍內(nèi)這種時間修正的過程就叫做時間同步。




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