你知道“时间”怎么传递的吗?下面的场景经常发生在我身上:别人问我是哪个单位的,我会有些自豪地告诉他/她“国家授时中心”,但尴尬的是,很多人表示没有听说过,或者说不知道“授时”是什么。今天,我们就来仔细的说说“授时”的那些事儿。
“授时”这个词已经出现很多年了,比如东汉发明地动仪的张衡说过“规天矩地,授时顺乡”,宋朝苏轼说过“授时赋政,亦郡守之常”,当然可不止这几个耳熟能详的名人说过。古时候皇帝身边有一帮观天象的星象学家负责历法的制定,把制定好的历法告诉给百姓,叫做“敬记天时以授民也”,这样农民就不会耽误播种、施肥、收获的时节了。
现今社会,涉及到和我们息息相关的通信系统、电力系统、金融系统、导航系统,其有效运行都依赖于高精度时间同步,因此“准确而稳定的时间基准&高精度授时系统”对于现代社会的正常运转有着极其重要的作用,各国的科学家们都在为授时精度的提高而不懈努力。目前我国使用的北京时间是由位于西安的国家授时中心产生、保持和发播的。
言归正传,所谓“授时”,简单的说就是如果我有准确并稳定的时间,然后我通过一些授时手段将它传递给你的这一过程。外国人把“授时”叫做“Time Service”,道理是一样的。
了解了授时的概念,接下来介绍一下授时具体的手段。很明显下面的方式也属于一种授时手段哦!但是这种授时手段太low了,今天我主要介绍几种基于无线电技术发展而产生的高精度授时手段。
1长波授时(BPL):长波指频率为30kHz~300kHz,波长为1千米~10千米范围内的电磁波。在20世纪70年代初我国开始建设自己专门用于时频传递的罗兰-C体制长波授时台。国家授时中心的长波授时采用的发射频率为100KHz,电台呼号为BPL。
2短波授时(BPM):短波指频率为3MHz~30MHz,波长为10~100米范围内的电磁波。国家授时中心的短波授时采用的发射频率分别为2.5MHz(15:30~9:00发播)、5MHz(全天候)、10MHz(全天候)、15MHz(9:00~17:00发播),电台呼号为BPM。
3低频时码授时(BPC):上文已经提到,长波指频率为30KHz~300KHz,波长为1千米~10千米范围内的电磁波。因此低频时码授时属于一种特殊的长波授时,它适用于区域性的标准时间频率传输,其传播的稳定度、覆盖范围的广泛性,使其在各个领域都发挥了重要作用。
4卫星导航授时:北斗卫星导航系统的时间叫做BDT,我国的卫星授时由北斗系统承担。BDT通过国家授时中心标校与UTC(NTSC)与国际UTC建立联系。该系统由空间段、地面段和用户段组成。用户使用北斗卫星信号接收设备可实现卫星定时,目前精度达到纳秒量级。
5网络授时:网络授时就是利用互联网传送标准时间。目前,国家授时中心提供两种计算机网络时间服务:SNTP(Simple Network Time Protocol)校时服务器和“时间精灵”服务。其中SNTP校时服务的IP地址是:210.72.145.44,同步精度约10毫秒。
6电话授时:电话授时就是利用电话网络传送标准时间。目前,国家授时中心通过电话公用网络提供时间服务的方式有三种。
授时的核心和基础是守时,也就是说国家授时中心的UTC(NTSC)时间基准是我国的“授时之本,用时之源”。科学技术发展和社会进步互相推动和促进,未来授时技术的发展更是不可限量,授时精度势必越来越高。