如果衛(wèi)星授時(shí)系統(tǒng)錯(cuò)一秒會(huì)怎樣？

      說(shuō)起衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，人們總會(huì)首先想到它的導(dǎo)航定位功能，其實(shí)，授時(shí)也是其重要基礎(chǔ)功能之一。如果說(shuō)，導(dǎo)航出現(xiàn)偏差可能給你指錯(cuò)路，那么授時(shí)系統(tǒng)如果出現(xiàn)誤差，哪怕只是錯(cuò)一秒，后果可能超乎想象。
       “所謂授時(shí)，解決的是時(shí)間同步的問(wèn)題?！敝袊?guó)科學(xué)院國(guó)家授時(shí)中心副主任盧曉春向記者介紹，“國(guó)家授時(shí)中心先要守住標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，讓它保持連續(xù)、穩(wěn)定，然后播發(fā)給各行各業(yè)，讓他們來(lái)應(yīng)用?！?/span>

       這要先從時(shí)間系統(tǒng)說(shuō)起。
       時(shí)間系統(tǒng)也稱為時(shí)間頻率基準(zhǔn)，它規(guī)定了時(shí)間測(cè)量的參考標(biāo)準(zhǔn)，包括時(shí)刻的參考標(biāo)準(zhǔn)和時(shí)間間隔的尺度標(biāo)準(zhǔn)。
       常見(jiàn)的時(shí)間系統(tǒng)，包括以地球自轉(zhuǎn)周期為基準(zhǔn)的世界時(shí)（Universal Time，UT）、以地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期為基準(zhǔn)的歷書時(shí)（Ephemeris Time，ET）、以銫原子內(nèi)部電磁振蕩頻率為基準(zhǔn)的原子時(shí)（Atomic time，AT）等。
       目前國(guó)際通用的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間叫做協(xié)調(diào)世界時(shí)（Universal Time Coordinated，UTC），它是以原子時(shí)的秒長(zhǎng)為基礎(chǔ)，與世界時(shí)的時(shí)刻相結(jié)合。當(dāng)兩者之差逐年積累，達(dá)到0.9秒時(shí)，就通過(guò)正負(fù)1閏秒的方式彌補(bǔ)誤差，同時(shí)保持時(shí)間尺度的均勻。

       我國(guó)最早的授時(shí)應(yīng)用，是出于航天事業(yè)發(fā)展的需要。
       盧曉春說(shuō)，為滿足東方紅一號(hào)衛(wèi)星發(fā)射需要，我國(guó)專門建立了時(shí)間發(fā)播臺(tái)，以對(duì)發(fā)射場(chǎng)、測(cè)控站、測(cè)控船的時(shí)間進(jìn)行同步。她介紹，火箭起飛后，發(fā)射場(chǎng)、各測(cè)控站以及測(cè)量船，將對(duì)它進(jìn)行連續(xù)測(cè)控。所有的測(cè)控天線，都是根據(jù)火箭的飛行軌跡和速度，預(yù)測(cè)它將出現(xiàn)的方位和時(shí)間，準(zhǔn)備“接力”。就像4x100米接力運(yùn)動(dòng)員如果配合失誤容易掉棒一樣，各測(cè)控站如果時(shí)間不同步，也可能跟丟目標(biāo)。對(duì)于每秒能飛行幾公里的火箭來(lái)說(shuō)，差一秒可能就會(huì)跟不上它的信號(hào)。
       如今的航天活動(dòng)，更需要時(shí)間的精準(zhǔn)同步。例如飛船與目標(biāo)飛行器交會(huì)對(duì)接時(shí)，雙方的對(duì)接機(jī)構(gòu)必須精確對(duì)準(zhǔn)，嚴(yán)絲合縫，這就需要地面多個(gè)測(cè)控站對(duì)2個(gè)飛行器的姿態(tài)同步觀測(cè)，實(shí)時(shí)發(fā)出測(cè)控指令。稍有差錯(cuò)，“太空之吻”就會(huì)變成“車禍現(xiàn)場(chǎng)”。
       在戰(zhàn)場(chǎng)上，統(tǒng)一時(shí)間對(duì)于作戰(zhàn)部署極為重要。尤其是現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，精準(zhǔn)的時(shí)間系統(tǒng)已成為網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)的關(guān)鍵，一旦時(shí)間被打亂，整個(gè)指揮系統(tǒng)、武器系統(tǒng)將面臨癱瘓。精度達(dá)到幾十納秒量級(jí)的原子鐘，對(duì)時(shí)間頻率的同步將發(fā)揮重要作用。
       衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)后，作為強(qiáng)大的授時(shí)工具，將授時(shí)應(yīng)用推向了各行各業(yè)。盧曉春說(shuō)，在生活中感覺(jué)微不足道的一秒鐘，在許多行業(yè)里影響巨大。
       例如在通訊領(lǐng)域，通訊基站對(duì)時(shí)間同步有很高要求，一秒的誤差足以使通訊中斷。尤其在即將來(lái)臨的5G時(shí)代，這一要求將更加嚴(yán)格。
       在金融領(lǐng)域，時(shí)刻有大量交易在進(jìn)行，系統(tǒng)時(shí)間跳一秒，許多單子就無(wú)法成交。在瞬息萬(wàn)變的股市，這可能給你的賬戶帶來(lái)令人欣（bei）喜（shang）的變化。
       在電力行業(yè)，并網(wǎng)發(fā)電的基本要求除了電壓相等、頻率穩(wěn)定，相位相同也是重要的一環(huán)。這需要精確的時(shí)間同步，如果稍有偏差，在零線上會(huì)產(chǎn)生電流，浪費(fèi)電能。
       鑒于時(shí)間系統(tǒng)的重要性，許多專家也發(fā)出了給國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間立法的呼吁。
       盧曉春說(shuō)，我國(guó)大部分地區(qū)使用的北京時(shí)間，是“UTC+8”，但從法律角度來(lái)說(shuō)，北京時(shí)間并不是我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。而俄羅斯、美國(guó)、英國(guó)等，均對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間有明確的法律定義。    
       這有什么意義？這么說(shuō)吧。目前國(guó)內(nèi)許多行業(yè)用的是GPS時(shí)間，即由GPS系統(tǒng)星載原子鐘和地面監(jiān)控站原子鐘組成的一種原子時(shí)基準(zhǔn)。其主動(dòng)權(quán)掌握在美國(guó)人手里。近年，美國(guó)空軍提出“授時(shí)戰(zhàn)”概念，讓人不得不有所警惕。
       如今，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的單向授時(shí)精度已達(dá)幾十納秒量級(jí)，如果我國(guó)建立國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，通過(guò)北斗授時(shí)，那就掌握了主動(dòng)權(quán)。

       （來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)）