如果衛(wèi)星授時系統(tǒng)錯一秒會怎樣？

      說起衛(wèi)星導航系統(tǒng)，人們總會首先想到它的導航定位功能，其實，授時也是其重要基礎功能之一。如果說，導航出現(xiàn)偏差可能給你指錯路，那么授時系統(tǒng)如果出現(xiàn)誤差，哪怕只是錯一秒，后果可能超乎想象。
       “所謂授時，解決的是時間同步的問題。”中國科學院國家授時中心副主任盧曉春向記者介紹，“國家授時中心先要守住標準時間，讓它保持連續(xù)、穩(wěn)定，然后播發(fā)給各行各業(yè)，讓他們來應用。”

       這要先從時間系統(tǒng)說起。
       時間系統(tǒng)也稱為時間頻率基準，它規(guī)定了時間測量的參考標準，包括時刻的參考標準和時間間隔的尺度標準。
       常見的時間系統(tǒng)，包括以地球自轉(zhuǎn)周期為基準的世界時（Universal Time，UT）、以地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期為基準的歷書時（Ephemeris Time，ET）、以銫原子內(nèi)部電磁振蕩頻率為基準的原子時（Atomic time，AT）等。
       目前國際通用的標準時間叫做協(xié)調(diào)世界時（Universal Time Coordinated，UTC），它是以原子時的秒長為基礎，與世界時的時刻相結(jié)合。當兩者之差逐年積累，達到0.9秒時，就通過正負1閏秒的方式彌補誤差，同時保持時間尺度的均勻。

       我國最早的授時應用，是出于航天事業(yè)發(fā)展的需要。
       盧曉春說，為滿足東方紅一號衛(wèi)星發(fā)射需要，我國專門建立了時間發(fā)播臺，以對發(fā)射場、測控站、測控船的時間進行同步。她介紹，火箭起飛后，發(fā)射場、各測控站以及測量船，將對它進行連續(xù)測控。所有的測控天線，都是根據(jù)火箭的飛行軌跡和速度，預測它將出現(xiàn)的方位和時間，準備“接力”。就像4x100米接力運動員如果配合失誤容易掉棒一樣，各測控站如果時間不同步，也可能跟丟目標。對于每秒能飛行幾公里的火箭來說，差一秒可能就會跟不上它的信號。
       如今的航天活動，更需要時間的精準同步。例如飛船與目標飛行器交會對接時，雙方的對接機構(gòu)必須精確對準，嚴絲合縫，這就需要地面多個測控站對2個飛行器的姿態(tài)同步觀測，實時發(fā)出測控指令。稍有差錯，“太空之吻”就會變成“車禍現(xiàn)場”。
       在戰(zhàn)場上，統(tǒng)一時間對于作戰(zhàn)部署極為重要。尤其是現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，精準的時間系統(tǒng)已成為網(wǎng)絡作戰(zhàn)的關(guān)鍵，一旦時間被打亂，整個指揮系統(tǒng)、武器系統(tǒng)將面臨癱瘓。精度達到幾十納秒量級的原子鐘，對時間頻率的同步將發(fā)揮重要作用。
       衛(wèi)星導航系統(tǒng)出現(xiàn)后，作為強大的授時工具，將授時應用推向了各行各業(yè)。盧曉春說，在生活中感覺微不足道的一秒鐘，在許多行業(yè)里影響巨大。
       例如在通訊領域，通訊基站對時間同步有很高要求，一秒的誤差足以使通訊中斷。尤其在即將來臨的5G時代，這一要求將更加嚴格。
       在金融領域，時刻有大量交易在進行，系統(tǒng)時間跳一秒，許多單子就無法成交。在瞬息萬變的股市，這可能給你的賬戶帶來令人欣（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)。這需要精確的時間同步，如果稍有偏差，在零線上會產(chǎn)生電流，浪費電能。
       鑒于時間系統(tǒng)的重要性，許多專家也發(fā)出了給國家標準時間立法的呼吁。
       盧曉春說，我國大部分地區(qū)使用的北京時間，是“UTC+8”，但從法律角度來說，北京時間并不是我國的標準時間。而俄羅斯、美國、英國等，均對國家標準時間有明確的法律定義。    
       這有什么意義？這么說吧。目前國內(nèi)許多行業(yè)用的是GPS時間，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基準。其主動權(quán)掌握在美國人手里。近年，美國空軍提出“授時戰(zhàn)”概念，讓人不得不有所警惕。
       如今，北斗導航系統(tǒng)的單向授時精度已達幾十納秒量級，如果我國建立國家標準時間，通過北斗授時，那就掌握了主動權(quán)。

       （來源：科技日報）