我國(guó)為何要建設(shè)自己的授時(shí)系統(tǒng) 確保時(shí)間安全與自主可控

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2025-11-12 12:00:34 中國(guó)科普博覽

我國(guó)為何要建設(shè)自己的授時(shí)系統(tǒng) 確保時(shí)間安全與自主可控！當(dāng)你用手機(jī)掃碼支付或打開地圖導(dǎo)航時(shí)，可能從未意識(shí)到這些便利背后依賴的是一個(gè)龐大而精密的系統(tǒng)——時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè)系統(tǒng)中，最常被提及的是GPS。它不僅能告訴我們?cè)谀膬?，還能告訴我們現(xiàn)在幾點(diǎn)。依靠衛(wèi)星上搭載的超高精度原子鐘，GPS能夠?yàn)槿蛱峁┘{秒級(jí)的時(shí)間信號(hào)，理論上完全可以成為一個(gè)全球授時(shí)體系。

既然GPS已經(jīng)如此強(qiáng)大，為什么我國(guó)還要建設(shè)一套自己的授時(shí)系統(tǒng)呢？在很多人看來，全球定位系統(tǒng)（GPS）只是一個(gè)告訴你在哪里的導(dǎo)航工具。實(shí)際上，它的核心原理是“測(cè)量時(shí)間”。每一顆GPS衛(wèi)星上都搭載著多臺(tái)高精度原子鐘，它們持續(xù)發(fā)射帶有時(shí)間戳的無線電信號(hào)。當(dāng)你的手機(jī)或通信基站作為接收器同時(shí)接收到來自不同衛(wèi)星的信號(hào)時(shí)，就能通過比較這些信號(hào)的到達(dá)時(shí)間差來確定具體位置。這個(gè)原理被稱為到達(dá)時(shí)間差定位法。

但在計(jì)算你的位置之前，你的手機(jī)或?qū)Ш皆O(shè)備必須先把自己的“表”和衛(wèi)星的“原子鐘”對(duì)準(zhǔn)。這是一個(gè)極其精細(xì)的過程——如果接收器的本地時(shí)鐘與衛(wèi)星時(shí)間存在誤差，即便只差幾微秒，也會(huì)讓定位偏差達(dá)到上百米。為了消除這種偏差，GPS系統(tǒng)在導(dǎo)航的同時(shí)也向地面設(shè)備提供了極為準(zhǔn)確的時(shí)間基準(zhǔn)，這一過程就是所謂的GPS授時(shí)?，F(xiàn)代通信、金融、電網(wǎng)、交通等系統(tǒng)中大量設(shè)備都安裝了GPS授時(shí)模塊，用以保持時(shí)鐘同步，從高速鐵路信號(hào)系統(tǒng)到證券交易服務(wù)器，GPS時(shí)間幾乎無處不在。

從純技術(shù)角度看，GPS授時(shí)確實(shí)非常強(qiáng)大，實(shí)現(xiàn)了全球覆蓋，無論是在大洋深處還是高原荒漠，只要能接收到衛(wèi)星信號(hào)，就能獲得統(tǒng)一的時(shí)間。其授時(shí)精度可達(dá)納秒級(jí)，足以滿足導(dǎo)航、通信、金融等領(lǐng)域的需求。然而，這種技術(shù)上的便利性背后潛藏著戰(zhàn)略層面的風(fēng)險(xiǎn)。GPS信號(hào)從超過兩萬公里的高空傳至地面，功率極弱，極易受到自然環(huán)境或人為故意的電磁干擾，甚至可能被惡意發(fā)射的欺騙信號(hào)所篡改，導(dǎo)致接收設(shè)備獲取錯(cuò)誤時(shí)間。

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