除了定位导航，北斗卫星还有授时服务（北斗卫星授时）

除了导览服务之外，在提供授时服务的同时北斗卫星实现了多项关键功能

是不是——

现在几点了？

大家都知道，在现代社会中获取时间信息主要有以下几种途径：包括但不限于钟表、手机、电脑等电子设备以及广播和新闻联播等媒介。那么大家是否曾经思考过：这些时间信息是如何被确定下来的呢？那么为什么我们能够在各个场合都能获得准确的时间信息呢？今天我们就来探讨一下这一重要领域——授时。

众所周知, 北斗本质上就是一组导航卫星系统, 其主要功能是实现全球范围内的定位与导航服务. 关于其具体操作方式是什么, 则是一个更为复杂的技术细节.

具体来说，在实际应用中，这些设备包括北斗系统等接收卫星信号的装置。手机通过解析这些卫星传递的精确时间数据来确定自己的地理位置。随后，在用户指令下, 导航应用程序基于获取的位置数据实时生成路线指引.

大家对导航定位都比较熟悉了，那么授时是什么呢？

授时是什么？

授时的本质是传递时间数据；从技术角度来看，授时的过程即为将一个统一的标准时间信号发送给需要获取时间信息的各种设备或系统（如手机、电脑和电视机等），从而确保整个系统的精确同步。

例如，在你意识到你的手机时间比公司打卡机落后两秒的情况下，在确保每天正常工作以按时上下班的前提下，在调至与公司打卡机一致的时间后，则此行为即为此处的一种授时。

授时对人类社会发展具有不可替代的作用，在历史发展进程中与统一标准时间的概念相提并论。若缺少精确的授时机制，则人们的日常生活将难以实现有条不紊地进行；这将导致整个社会秩序崩溃，并给国家治理带来巨大挑战。例如同样是在标准时间下早上十点的情况下；手机出现误差会导致不同情况发生：有的人在上班的时间；有的人在吃饭的时候；还有的人在睡觉的时候；这不仅会打乱家庭和个人的生活节奏；还会给企业的正常运营带来严重影响；最终使得整个社会发展进程出现严重滞后。
为了维护统一的社会秩序与推动社会发展进程；我们需要建立一个科学完善的授时体系；这一技术的发展始终与之相伴而行。

授时技术在社会中的发展历程

授时技术一定范围内反映了人类社会活动范围与整体技术水平之间的关系。不同授时方式的变化与这一时期的社会发展及科技进步之间保持着紧密联系

在生产力低下、科技不发达的古代，就出现过许多不同的授时方式。

1。晨钟暮鼓与打更报时

古代称为"以钟鼓司晨"的时间管理制度历史悠久久远。早在汉代至唐代时期, ancient capital of Ch'ang'an (今陕西省西安)便设有 dedicated bell towers and drum towers. 晨曦初露,清晨鸣钟,城门大开,一天的生活由此开启；黄昏擂鼓,宵禁制度得以实施,禁止任何人擅自离城. 每个时辰都有独特的一套 hourly sounds of bells and drums to regulate the passage of time, effectively functioning as a city's time播报 system.

西安钟楼西安钟楼

急促敲击声此起彼伏！做好门窗密封处理的同时，请注意干燥的空气谨防火灾隐患！古代人通过这种方式主要是为了防火防盗。其实它还有另一个重要功能——用于报时，在每个时间段里他们使用梆子来定时传递消息。人们可以根据不同声音的时间间隔来推算出准确的时间点

2。午炮报时与落球报时

在明朝及清朝时期,北京城内曾使用午时鸣炮取代钟鼓.人们利用"午炮报时"来规划生活:工人们根据"午炮报时"按时下班;戏园院的演员们则根据"午炮报时"安排演出时间.位于宣武门外的城楼上设有两座大钟,在古代被称为"宣武大钟".这一做法持续至上世纪30年代末期,并因成本过高而被迫放弃.

从17世纪末开始,航海事业蓬勃发展,对准确计时的需求日益提高。因为各个时间段的潮汐水位有明显差异,通过精确的时间信息确定船只的位置,免遭触礁危险。“落球报时”便应运而生,随着这一需求的增长,在基础上形成了这一装置。它主要通过设置在码头或港口等处的大杆子,并系上重球;根据固定的时间间隔让重球下落;通过观察重球的高度及其下落瞬间的变化情况,来校准船上原有的钟表装置。

英国格林尼治落球报时英国格林尼治落球报时

尽管古代的许多授时方式因自身局限性而逐渐被淘汰，并未持续长久发展。然而毋庸置疑的是，在那个时代这些方法曾是不可替代的重要手段。这再次印证了传递时间信息的重要性！

至二十世纪初，在伴随着社会的进步和发展之际，人类逐渐开始采用通信技术与手段来实现精确的时间同步。

3。无线电授时

当无线电技术逐步走向成熟时（段落首句），传统的计时手段逐渐被替代（中间部分），这标志着人类迈入全新的计时时代（结尾部分）。而关于具体的无线电授时方式，则包括长波、短波以及低频信号时间编码等多种类型。

采用长波进行广播时间是一种有效的通信手段。具体而言，在无线电技术领域中，
频率范围为30至300千赫兹对应着无线电电磁波动长度从约一公里到十分公里，
这一特性使其特别适合通过地面传导以及电离层反射等方式传播。
值得提及的是，在历史上于1910年之际，
法国人在举世闻名的埃菲尔铁塔顶上首次部署了基于长波的无线电信号发射装置以实现定时播报。

短波授时技术涉及频率在10 MHz至100 MHz范围内的无线电射频信号。这些电磁射频可以通过不同途径传递信息：包括经地面反射或大气层折射等方式传递信号；其覆盖范围可延伸至几十万公里远的地方。在探索现代通信手段的过程中，在上世纪二三十年代初期，在探索现代通信手段的过程中

低频时码授时是一种技术；低频时码授时系统主要指工作频率集中在30千赫至300千赫之间的这类特殊的长波授时系统。基于微电子技术的发展,这类系统具有稳定性好和适用范围广等特性。例如常见的电波计时器和电波表就采用这一技术

当前, 我国已建成BPL长波授时系统、BPM短波授时系统和BPC低频时码授时系统, 并使这些系统的建设使得人们能够满足对无线电授时的需求

4。网络授时

如今网络技术已经深入到人们的日常生活中，并非仅仅局限于专业领域应用。

Windows 10电脑端Windows 10电脑端

手机端手机端

5。卫星授时

目前广泛采用的各种定时技术对人们的日常生活产生了深远的影响与革新。当人类探索太空成为新的方向时,这一技术被广泛采用——卫星授时。

简单来说, 卫星授时即为一种通过人造卫星发射精确的时间数据来进行授时的方式.
卫星授时也是当前最为先进且精确的一种技术之一.
该技术的发展使得多个关键领域获得了重大的提升.
其中一些系统已经在全球范围内广泛应用.

美国的GPS系统

俄罗斯的GLONASS系统

欧盟的伽利略系统

中国的北斗系统

北斗三号系统的授时参数：在国际范围内而言，在线基准参数的精度可达到或超过20纳米秒级；而在亚太经济圈国家和地区中，则达到了更高的水平——即每分钟可进行数十万次精准的时间基准测量。

对现代核心授时手段进行详细分析（其中1秒等于十的三次方毫秒等于十的六次方微秒等于十的九次方纳秒）深入探讨现代核心授时手段的特点（其中数值转换关系包括：1秒等于十³毫秒等于十⁶微秒等于十⁹纳秒）

北斗卫星怎么授时？

卫星接收器从国家授时中心获取并传递出一致的时间信息。该系统通过卫星将来自国家授时中心的标准时间信号转换为统一的时间表示值。

该系统的精度精确至10纳秒级别，在保障时间基准方面具有显著优势。
仅能通过最精密的时间计量装置——原子钟来实现这一超然级别的精确度。
目前人类所拥有的最精确计时工具是基于原子激发态高度一致性的原理运作。
卫星导航系统对时间精度的要求极高，在实际应用中若出现1秒钟的时间误差，则将导致卫星定位出现大约30万公里的巨大偏差。

北斗系统的导航卫星配备了星载式原子钟装置,从而为北斗授时系统提供了精确的时间基准。随后,这些导航卫星将发射包含精确标准时间信息和其所在位置数据的信号向太空传播。接收设备通过计算自身与各颗导航卫星的时间差来确定本地时间值,即可修正本地时间并完成授时过程。

在动态过程中运行的用户不仅需要完成授时操作还需获取其位置信息。我们清楚地知道距离等于速率乘以时间。无线电波传播速率已知（通常称为光速c）。通过测量无线信号从卫星发送到用户的传输时间我们可以精确计算出卫星与用户的距离。

基于构建的星地坐标系框架中,其位置坐标参数可表示为(x,y,z)，并结合接收器测得的信号传播时间T,由此形成四个未知参数.当且仅当配置了四颗以上的北斗工作卫星,即可唯一确定接收端设备的空间位置及其精确的时间信息.

当接收机的位置固定且可确定时，则只需一颗卫星即可实现精准授时。\ 随着卫 biscan 数量的增加, 时间测量精度相应提升, 位置计算也随之提高。\ 然而，在我们头顶上方, 通常至少部署有8颗以上北斗导航系统的卫星。

该系统通过接收北斗广播信号后自动校准本地时间与参考时间的时间差值，并在这一过程中实现精确同步。同样地,GPS等导航卫星也采用相同的授时方法进行定位计算

北斗授时系统还具有独特的双向授时方式。在该模式下，用户必须与地面中心站进行交换信息的过程，并且所有的信息处理都集中在中心站中。当用户向中心站提出请求时，在线接收相应的服务，并由卫星转发相应的信号给用户。随后，在接收端将信号反馈给系统，并由地面中心站计算单向传输的时间延迟数据后返回给用户提供所需的信息。这种双向通信机制能够更加精确地反映时间延迟数据的情况，并显著提升整体的测量精度水平。

为什么要用北斗授时？

每个人每天都不断地查看手机上的时间，在现代生活中没有哪个因素能与之竞争。

然而，在追求如此精确的时间精度方面还有什么作用呢？换言之，在现有的GPS系统已经足够完善的情况下为何还需要北斗系统的进一步发展？

日常生活中并无需如此精确的时间；然而作为国际单位制中的七个基本量之一时间却广泛影响着社会发展的各个方面。高精度授时技术在航天运行中扮演着关键角色，在电力系统中发挥着不可或缺的作用；在金融交易操作中具有重要意义，在战场调度指挥中不可或缺，在公共交通运营和移动通信系统管理中也至关重要。

在移动通信系统中，当各基站的时间不一致时，指令匹配可能导致错误的发生，并最终导致整个通信网络出现故障。

在电网系统中，在缺乏精确一致的时间基准的情况下（即没有实现精准统一的时间基准），各自动化进程运转不协调（即出现不同步现象）可能会导致严重的电力事故；而在严重情况下（如发生重大故障或故障积累），可能导致整个电力系统的瘫痪。

在金融领域内,若交易时序出现失配,则交易日志因此紊乱.黑客便可通过时间差实现资金盗取.

因此，高精度授时技术带给我们的，不仅仅是效率和便利，更重要的是安全！

在GPS和GLONASS系统的使用时期里，在那个阶段我们完全依靠GPS与GLONASS系统来提供精确的时间服务。随着北斗授时系统的出现，在那个时刻意味着中国人民实现了对自身时间的自主掌控。

最后说一句

在生产生活的多个领域中，北斗卫星授时技术已经实现了全面延伸与广泛应用。伴随5G时代的全面到来，在多样化的创新应用场景中对时间和位置感知提出了更为严格的要求，在高精度授时领域必定会有更多的应用场景出现。展望未来，在‘北斗+5G’这一领域必定会产生令人瞩目的成果与突破——让我们共同期待这一创新的盛宴吧！