北斗和GPS定位系統(tǒng)上的授時(shí)功能意義

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

在我們?nèi)粘Ｉ钪?，定位衛(wèi)星的時(shí)鐘就是最基本的一個(gè)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(shí)模式，根據(jù)不同的時(shí)間誤差值需求，按時(shí)傳輸最新時(shí)間數(shù)據(jù)給接收機(jī)，讓終端設(shè)備完成與北斗衛(wèi)星系統(tǒng)間時(shí)間差的修正，如定位器、接收機(jī)、測(cè)量?jī)x等。

眾所周知，我們看到的時(shí)間實(shí)際上是有很大的誤差的，哪怕就是頂級(jí)的瑞士機(jī)械表，每天的誤差都可能存在1秒，比機(jī)械表更精準(zhǔn)的是石英表，誤差也會(huì)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(wàn)秒的偏差在10乘以-10的4次方，簡(jiǎn)單的用數(shù)學(xué)來(lái)表達(dá)，就是每300萬(wàn)年到1000萬(wàn)年才偏差1秒左右。

其次，我們?cè)谏?、生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域都需要保持時(shí)間的統(tǒng)一性和同步性，一個(gè)局域或城域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)起碼要和北京時(shí)間同步。時(shí)間同步是保證網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步的基礎(chǔ)。舉個(gè)例子，銀行的交易、證券的交易、跨國(guó)的交易等都需要服務(wù)器和計(jì)算機(jī)的支持，他們的時(shí)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(shí)間誤差值會(huì)控制在500毫秒以內(nèi)，信令監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)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(lèi)通信終端或服務(wù)器設(shè)備的時(shí)間數(shù)據(jù)基于UTC時(shí)間偏差限定在最小的的范圍內(nèi)這種時(shí)間修正的過(guò)程就叫做時(shí)間同步。