我國第32顆北鬥導航衛星系統除了導航定位服務，它有一個重要的功能，就是授時。北鬥授時，結束了我國電力運行時間完全依賴美國GPS全球定位系統的歷史，使得以往缺乏安全保障的「美國授時」變為「中國授時」。
出品：科普中國
製作：董工
監製：中國科學院計算機網絡信息中心
北京時間7月10日04時58分，我國在西昌衛星發射中心用長徵三號甲運載火箭，成功發射北鬥導航衛星系統第32顆。該北鬥衛星作為北鬥二號衛星的「替補」星，屬傾斜地球同步軌道衛星，衛星入軌並完成在軌測試後，將接入北鬥衛星導航系統。
北鬥衛星導航系統除了導航定位服務，還有一個重要的功能就是，授時。
說到授時，好多人都表示不知道這玩意是幹啥的，都覺得離自己生活很遠，其實在現在社會沒有什麼比時間更重要了。授時網絡建設是每個國家的重中之重，特別是像中國這種地域遼闊的國家，時間統一具有非常重要的意義。
看過肖恩.康納利的《偷天陷阱》麼，兩個大盜就是利用兩地時間不統一來竊取巨款的，所以啊，時間真的就是金錢啊，各個國家都不惜重金打造自己的時間統一網絡。
我們國家在西安設有中國科學院國家授時中心，北京時間通過各種授時手段發出，主要使用的有：網際網路授時，短波授時（BPM），長波授時（BPL），還有就是咱們的北鬥衛星導航系統授時。
中國科學院國家授時中心：
網際網路授時，能夠達到一秒以上的精度，平時看的智慧型手機上時間就是這麼來的，獲取方便，但是精度太低，只能滿足日常使用；短波授時，能夠達到1ms精度，精度算是一般吧，還需要使用短波接收設備，配短波電臺和接收天線；長波授時，能達到1us精度，精度較高了，但是這玩意天線太大，功率太高，主要是船上用的，或者，你得專門給它修個房子……
相比於比這些手段，使用北鬥衛星授時效果如何呢：首先看精度，北鬥授時設備能夠達到10ns以上的精度，在常用的無線授時手段裡算是很高的了，可以直接應用到各種精密操作場景；同時，由於接收機天線長度與波長成正比，短波波長10-100m，長波波長1000m以上，北鬥導航衛星信號波長在0.2m左右，所以它的接收天線才能做到釐米級的尺寸，放進你的手機裡。一般授時用蘑菇頭天線加上防雨天線罩直徑也就10cm左右。
因此北鬥接收機在體積、功耗上都遠小於短波設備和長波設備，兼具高精度和小體積，易安裝的特點，在花費上價格也要遠低於長波授時設備，但精度卻高了兩個數量級。
這就好像智慧型手機與大哥大比，比你輕，比你好用，還比你便宜。可以說衛星授時的出現給各個需要精密時間的領域都帶來了質的飛躍，讓我們終於有了小型化、高精度、易安裝而又廉價的時間源。
現在北鬥授時已經服務於金融、電力、大型工程等領域，金融能理解了吧，電力是怎麼回事，這還不簡單，少收北京城一毫秒的電費是多少錢？？？
開個玩笑，這並不是主要作用，重點是安全、安全、安全，重要的事情說三遍，電力網絡是個龐大而複雜的系統，裡邊有各種需要做動作的繼電保護裝置、自動化裝置、安全穩定控制系統、能量管理系統(EMS)和生產信息管理系統等，如果沒有統一的時間基準，一旦動作不同步，很容易發生電網事故，事實上各國也都有過，加上中國的電網跨地域，覆蓋廣，系統更加龐大，精確授時就顯得尤為重要了。
在用上北鬥之前，我國的電力授時是完全依賴美國GPS、俄羅斯GLONASS衛星導航系統的，導致其存在巨大的安全隱患，嚴重影響電力系統的安全穩定運行。現在有了北鬥授時，結束了我國電力運行時間完全依賴美國GPS全球定位系統的歷史，使得以往缺乏安全保障的「美國授時」變為「中國授時」。像我們生產的電力授時產品，能夠達到ns級別的授時精度，完全不輸GPS的。
想想波及美國東北部、加拿大南部持續幾十個小時的北美大規模停電事故，想想三哥動不動就沒電，一年電網都不知道能故障多少次，再想想你有多久沒經歷過突發停電了？我國的電網可稱得上是同等規模電網系統中最為穩定安全了，在保障電網系統安全運行上，北鬥授時功不可沒。
即便不是高精度授時專用的北鬥接收機，達到1μs以上的精度還是很隨意的。1ns是十的負九次方秒，1μs是十的負六次方秒，人類的反應速度才是0.1s，我們要這麼高的精度有啥用呢？
例如，中國那麼多基建項目，架橋，修路什麼的，在大橋合攏或者在海底鋪沉管的時候，都需要很多臺工程機械配合，比如讓一段100米長的沉管向北平移1米，怎麼實施呢，可能是有四五臺起重機一起合作，那麼問題來了，怎麼才能讓它們一起行動呢？在對講機裡喊「1、2、3，預備，起！」那肯定是不行的，怎麼也得對個表吧，比如設定各機都是在1:00:30開始移動。如果都用的各自計算機從網際網路獲取時間，那麼這幾臺起重機的所謂「同時」行動就存在±1秒的差距，比用對講機是強了不少，然而遠遠不夠用。使用北鬥授時就不一樣了，各分機之間的時間精度差距降低至納秒的級別，這樣的「同步」精度，甚至比你用長電纜把他們一個個連起來搞所謂「同步控制」的電信號傳輸延時還要小的多，這才是「真·同步」。看起來是各幹各的，誰都沒搭理誰，其實卻是「心有靈犀」，動作做到分毫不差。
各個跨海大橋、海底隧道建設現場，動輒上千米的作業面，時間上差上一點，那就真是失之毫釐謬以千裡，所以北鬥授時意義相當重大，你可能不會直接使用到，但是它一直在保障你的生活。
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