比起北斗導航系統的高精度定位功能，人們對於精密授時這一基礎功能相對的陌生。其實精密授時自古就有，從古時的打更報時到現在透過授時系統精密授時，我們對於精確可靠的時間的需求從未間斷。

時間在我們的日常生活中至關重要。相比時間出錯，導航出錯導致的可能只是走錯路。如果授時系統出現誤差，哪怕差一秒，後果超乎想象！

01 什麼是授時

所謂授時，解決的是時間同步的問題。國家授時中心會透過導航衛星進行發播或轉播標準時間訊號以守住標準時間，使之保持連續、穩定，然後再應用到各行各業。

目前GPS衛星校時器有多種時間同步介面標準實現時間的傳遞。對於廣域分散式網路而言，採用衛星授時接收機得到標準時間後，需要將這個時間釋出給系統的每個部分。

常用的時間同步介面有時間編碼，典型的時間碼如IRIG-B碼，有直流碼和交流碼之分。交流碼（AC）訊號相對直流碼，傳輸距離較遠。

以往要實現計算機的時間同步，採用的是NTP網路時間同步協議。隨著對時間同步精度要求的提高，NTP網路授時ms級別精度在許多對同步精度要求更高的領域已經無法滿足需求。

這種情況下，PTP受到許多使用者的關注。PTP的全稱是“網路測量和控制系統的精密時鐘同步協議標準”。PTP授時精度高，可達到ns級別。PTP協議裡面有兩種精度一樣的對時方式，mac方式以及udp模式，而比較常用的是udp模式。

*補充說明

時間系統也稱為時間頻率基準，它規定了時間測量的參考標準，包括時刻的參考標準和時間間隔的尺度標準，比如：

以地球自轉週期為基準的世界時（Universal Time，UT）以地球繞太陽公轉週期為基準的歷書時（Ephemeris Time，ET）；以銫原子內部電磁振盪頻率為基準的原子時（Atomic time，AT）；

目前國際通用的標準時間叫做協調世界時（Universal Time Coordinated，UTC），它是以原子時的秒長為基礎，與世界時的時刻相結合。當兩者之差逐年積累，達到0.9秒時，就透過正負1閏秒的方式彌補誤差，同時保持時間尺度的均勻。

02 授時差一秒，會有什麼後果

授時的應用範圍很廣，航天發展、衛星發射、戰場排程、金融結算等等都有精密授時的身影。

那麼，如果授時系統出現偏差，會發生什麼難以想象的後果呢？

以衛星發射來說：

火箭發射升空後，不論是發射場、測控站以及測量船都會對火箭進行連續測控。而所有的測控都會根據火箭的飛行軌跡和速度，推算出火箭將出現的方位和時間。這時候如果各個測控站的時間不同步，就有極大的可能失去火箭的追蹤。畢竟是每秒幾萬公里速度的火箭，差不到一秒都會丟失它的訊號。

以航天活動來說：

平常在電影中或者新聞裡都會看到飛船和目標飛行器交會對接的畫面。就像是我國“天舟一號”以及“天宮二號”的交會對接，都是需要精密的時間同步，對兩個飛行器進行姿態的同步觀測，實時發出測控指令，才能保證對接成功，否則，“太空之吻”的美談就很有可能變為“太空車禍”。

以戰場排程來說：

現代戰爭中，比拼的，更多是網路作戰。而精準的時間系統作為網路作戰的關鍵，對於指揮系統的排程，武器系統的打擊有著不可替代的作用。精度達到幾十納秒量級的原子鐘，對時間頻率的同步將會在未來的戰場排程上發揮更重要的作用。

以金融領域來說：

相差一秒，交易的狀態、結果將是天淵之別。在金融交易裡面，一秒鐘的時間會有著大量的交易和瞬息萬變的數字跳動，細小的誤差對於漲與跌有著十分重要的影響。

不僅僅是上面提到的領域，精密授時的重要性還可以在通訊領域、電力輸送、航空航海等等都有著不同程度的影響。

目前北斗導航系統的單向授時精度已經達到幾十納秒量級，如果未來能夠建立我國的國家時間標準，透過法律定義國家的標準時間，將會使北斗的精密授時在各行各業的作用發揮到最大！