陕西科技传媒网主页 > 科技综合 > 创业创新 > 正文

如果卫星授时系统错一秒会怎样?

来源:科技日报 | 日期:2019-07-09
       
        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、以地球绕太阳公转周期为基准的历书时、以铯原子内部电磁振荡频率为基准的原子时等。
        目前国际通用的标准时间叫做协调世界时,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。
        卢晓春介绍,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。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。
        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。(付毅飞)
作者:付毅飞 | 责任编辑 | 丹若
陕西科技传媒网 版权所有
陕西科技传媒网