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科学前沿知识:授时精度是由哪些因素决定的?看完才知道
2019-04-09 11:20:15   来源:   评论:0 点击:

今天我们来聊一个非常前沿的科学问题,生活中的各类导航是如何,争取的获取我们的坐标位置的,或者在海上行驶的船舶,如何接受导航?那么就
今天我们来聊一个非常前沿的科学问题,生活中的各类导航是如何,争取的获取我们的坐标位置的,或者在海上行驶的船舶,如何接受导航?那么就不得不提到一个东西,卫星!但是卫星是如何将信号传输回来的呢?还有地球本身在自转,而卫星又会沿着轨道,或快或慢的围着地球公转,这样就出现了一个问题,授时精度。

这个授时系列当中的一个问题,我还是有必要和大家再来说一说,看得出来这个朋友还是经过思考的,他问了说原子钟的精度,已经到纳秒级了,但是程波授时的精度只到微秒级,这是不是有问题,他已经注意到了,那秒和微秒这中间差了好几个数量级,他又问了还有其他途径授,我想他这个问题,就是大炮打蚊子,其实我觉得好像有点说反了,就是因为我们现在等于是更类似于用飞针去打大象的,就是我们说过原子中已经达到了这个纳秒级,甚至比纳秒级更为精准,但是我们发布出来的短波也好,长波也好,它的精度是没有那么高,应该是这么讲,也就是说我们是把一个本身更为精准的一套系统,但是拿了一个比较粗糙的一个系统,进行发布。

实际上,我们是损失了精准时间,应该是这么回事呢?那么我现在的确也有必要再跟大家做这方面的这个拓展,我们节目里面主要是提到了短波授时和长波授时,这个是我们国家用得比较早,范围用得比较广的,这个短波授时的精度,一般来讲都可以达到这个微妙的,长波授时那也至少可以达到毫秒级,但实际上如果再和其他形式再配合一下的话,也可以达到微秒级架子一个水准,那除此以外,其实我们在节目当中也提到过的,有卫星授时,还有网络授时,最为传统的教育语音报时,就是问我现在几点,我给他回答一下,那这个精度是最低的,大概是0.5秒。

因为人的这个反应,这个需要一定的时间,那么还有一种是许多可能会比较熟悉的,就是广播授时以及电视授时,结果是,我们在比如说广播当中听到的,这个是再熟悉不过的了,电视的话就是在整点半点的时候在屏幕的,应该是右上角看见的那个半透明的这个世界,但是如果你有心的话,你去对照一下这个时间和我们广播里面听到的这个时间一定是存在着比较明显的误差的,这个电视收视好像要稍微慢一点点,那么这些反方我们都不去管它了,那这里我在给大家讲讲就是网络授时和卫星授时,网络授时顾名思义是通过互联网,那关键的一个问题,是在于一个网络协议,其实也是非常重要,也就是网络时间服务或者的幼教时间同步服务,如果你去看这个操作系统,当中其实是有这么一项这个服务功能,那么这个我想说精度上来,你讲的话肯定是比不了我们说的长波和短波授时,为什么呢?

我们都知道这个网络的状况,其实是非常的复杂,你跟那个时间服务器之间到底经历了多长的距离,经过了多少个网关,多少个路由节点,这个当中其实存在着比较大的误差,所以对网络服务其实是涉及到一个怎么样去制定协议,另外一个怎么样去制定算法,怎么样去修正这个过程中间的一些误差,所以总而言之,网络的授时服务现在应该讲也是比较的热门,我们国内也好,国外也好,都有时间服务器,但是总的来说他这个精度还是比较难以保证的。但你别说,尤其是在现在这样子的一个大的环境下网络上,授时对于时间同步精确性的这个要求,应该是越来越高了,尤其是我想到一个领域。

 

比如说金融,这个差一秒中有可能就是几百几千万这种体量的资金的变化,又包括现在的这种移动支付等等,但实际上像那些金融机构,证券公司,你们看得到其实她都有卫星接收天线,你知道它实际上更主要的目前来讲的话,是要依靠卫星授时,这个其实在某一些大的机构,大的银行,这个是非常非常重要的一个问题,并不是说完全依靠网络来进行授时的,可能我们的终端是它通过网络来授时,但是那些机构肯定要依靠卫星授时。

授时的精度是可以达到几十个纳秒,基本上是能够牢牢把握所有的商机了,可不可以这样理解,就是说最开始这位朋友,都备注了的这位朋友,他问的这个问题,就说虽然我们能够求得非常非常精确的时间,但是还是要看我们到底在一个什么样的场景下去使用时间,如果说是对时间进度要求特别特别高的,我们也有相应的这种授时的方法。

但是在大部分的民用场景当中,其实微妙或者说是毫秒,已经很精确,对我们都用不到,那就没必要搞那么麻烦,毕竟越精确,他带来的代价就是成本越高,没错同样的卫星的授时,其实大家现在手机里面也都有gps,有的甚至也有北斗,实际上都是可以来帮助你来校准手机的时间,包括其他的一些时间,但是同样的这个卫星授时,他其实也有不同的用途,比如说像gps民用的话,他说是精度大概是在50到100个纳秒,你看范围,其实也是很大的,那么相应的定位精度那因为我们都知道是确定的,距离感也就确定了。

那他的定位的精度大概是在十到20米,如果是用到军用的话,法军事用途的gps的授时精度,就会提高到了十个纳秒,相应的定位精度,大概也就是两米左右,北斗的授时精度和他应该是相当的,差不多是在这样一个水准,从这一点就能看得到不同的用途。我们的这个精度的要求是不一样的,希望我的文章能够满意,感谢您的阅读!

 

 

 


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