核心提示：

時間是什么？

商人說：時間是金錢；醫(yī)生說：時間是生命；軍人說：時間是勝利。

而對“北斗”來說，時間意味著精確定位。

日前，中國航天科工二院203所研制的北斗二代衛(wèi)星時間頻率基準(zhǔn)系統(tǒng)順利交付，該系統(tǒng)可為北斗二代導(dǎo)航測試中心提供統(tǒng)一的時間基準(zhǔn)和頻率基準(zhǔn)。

據(jù)了解，通過時間頻率標(biāo)準(zhǔn)溯源鏈和各種授時服務(wù)體系，可以為國防建設(shè)、國家安全等諸多行業(yè)和用戶提供國家標(biāo)準(zhǔn)時間頻率服務(wù)，特別是對我國航天技術(shù)領(lǐng)域的火箭、衛(wèi)星發(fā)射、導(dǎo)航、定位和關(guān)系國家安全的試驗(yàn)提供高可靠、高精度的授時保障。

而對我們普通人來講，有一個精確的時間，“北斗”才能為你精確定位。

時間差1毫秒，衛(wèi)星定位失之千里

為何對“北斗”來說，時間意味著精確定位？

這就要從它的定位原理說起。電磁波的傳播速率接近光速，為3×10^-8米/秒。因此，只要測定電磁波在兩點(diǎn)間傳播的時間，就可知道兩點(diǎn)間距離。

以一顆北斗定位衛(wèi)星為例，當(dāng)它接收到地球上終端的信號時，只要計算出信號在衛(wèi)星和終端之間傳播需要的時間，就能知道它們之間的距離。如果同時有三顆衛(wèi)星的話，通過計算它們軌道的位置到終端的距離，就很容易知道終端具體所在。

因此，每個定位衛(wèi)星上，都會有星載鐘。“星鐘的精度非常重要。”中國航天科工二院203所時間頻率計量專家說，“一個時鐘哪怕只差1毫秒，就會給定位帶來幾公里的誤差，如果再考慮時鐘穩(wěn)定性帶來的影響，誤差將會更大?！?/p>

美國gps，授時誤差僅為10納秒

時間對定位這么重要，星載鐘自然不凡。以gps衛(wèi)星為例，其用的就是星載原子鐘，高精度的原子鐘甚至可以達(dá)到每100萬年才誤差1秒。

1974年，美國發(fā)射導(dǎo)航技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星1號。作為導(dǎo)航gps系統(tǒng)的先驅(qū)，該衛(wèi)星載有兩個銣原子鐘。

1977年，美國發(fā)射了導(dǎo)航技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星2號，載有兩個銫原子鐘，在太空中良好地運(yùn)行了18個月。

隨后，美國相繼發(fā)射了第一代gps系統(tǒng)的前三顆衛(wèi)星，衛(wèi)星上攜帶有銣原子鐘，但它們的平均壽命都很短，不到一年。星鐘失效直接影響了導(dǎo)航衛(wèi)星的性能，因此美國隨后對星鐘進(jìn)行了無數(shù)次改進(jìn)，從而有了今天gps 系統(tǒng)攜帶的原子鐘，也很少再見到衛(wèi)星因?yàn)樾晴姷木壒识А?/p>

1999年，美國對第三代gps衛(wèi)星系統(tǒng)設(shè)定了一個目標(biāo)：即定位精度0.5米，授時誤差僅10納秒。

“因此，北斗要想替代gps，星鐘要有較高的準(zhǔn)確度、穩(wěn)定度和可靠性?！?03所有關(guān)專家表示。

“校表”，讓“北斗”的星鐘更準(zhǔn)

原子鐘很準(zhǔn)，但誰也不敢保證它上天之后不會出問題。

203所相關(guān)專家介紹：“如果衛(wèi)星發(fā)射之后再發(fā)現(xiàn)星鐘有問題，就會影響衛(wèi)星正常運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至是衛(wèi)星失效。因此，需要在上天之前對星鐘進(jìn)行檢測，保證其穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度。”

這就是給“北斗校表”的由來。

2014年2月，203所研制的北斗二代衛(wèi)星時間頻率基準(zhǔn)系統(tǒng)順利交付使用，據(jù)了解，該系統(tǒng)利用氫原子鐘頻率標(biāo)準(zhǔn)，氫原子鐘采用203所自研的藍(lán)寶石氫鐘，其頻率準(zhǔn)確度可達(dá)5e-13，1050年的守時偏差遠(yuǎn)小于1毫秒。

“系統(tǒng)主要是為檢查星鐘的性能提供參考標(biāo)準(zhǔn)，并給測量設(shè)備提供時間統(tǒng)一信號。”該系統(tǒng)研制人員說，“通過檢測的星鐘，就能穩(wěn)定地工作，就不會影響‘北斗’的精確定位了?！保ㄍ趿?吳巍 袁志勇）

延伸閱讀：

未來戰(zhàn)爭或?qū)⑹菆鰰r間之戰(zhàn)

2009年12月22日，《中國人民解放軍標(biāo)準(zhǔn)時間管理規(guī)定》發(fā)布。

其實(shí)，美國國防部早在1971年就對其所屬單位使用的精密時間標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范，實(shí)現(xiàn)了美軍全球化戰(zhàn)略時間標(biāo)準(zhǔn)的高度統(tǒng)一。

伊拉克戰(zhàn)爭爆發(fā)時，大批轟炸機(jī)、戰(zhàn)斗機(jī)直撲伊拉克首都巴格達(dá)，除了利用衛(wèi)星進(jìn)行精確定位外，也離不開高精度的授時系統(tǒng)。美軍通過該系統(tǒng)對目標(biāo)實(shí)現(xiàn)多維鎖定，在時間統(tǒng)一的基礎(chǔ)上，為武器實(shí)施“護(hù)駕”，精確制導(dǎo)炸彈準(zhǔn)確無誤地將一座座建筑徹底摧毀。

如果時間不準(zhǔn)，戰(zhàn)場上會出現(xiàn)什么狀況，有人形象舉例：如果有10個雷達(dá)站，當(dāng)一架敵機(jī)偷襲時，倘若雷達(dá)站與站之間時間不準(zhǔn)確、不同步，10個信息單元獲取的目標(biāo)在熒屏上可能就是10個，指揮員作決策時就很難迅速判斷到底是1個目標(biāo)還是多個目標(biāo)，從而延誤戰(zhàn)機(jī)。

據(jù)人民網(wǎng)報道，上世紀(jì)90年代，我國曾在東南沿海的一次軍演中，因?yàn)槭褂胓ps衛(wèi)星授時，導(dǎo)致演習(xí)出現(xiàn)了明顯問題。

因此，時間基準(zhǔn)是人和武器之間、作戰(zhàn)系統(tǒng)與作戰(zhàn)系統(tǒng)之間、單元與單元之間聯(lián)系的紐帶。時間基準(zhǔn)不統(tǒng)一會直接影響武器的精確打擊效果和軍事行動的成敗，隨著信息的全球化，未來的戰(zhàn)爭，或?qū)⑹且粓鰰r間之戰(zhàn)。