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英美为什么特别关注高精度安全授时?

添加时间:2021-04-30 22:51:40 来源:斗室智库
  每个人,在一定条件下和不同场景中,真正一刻离不开的是什么?是空气,实际上,不管你愿意不愿意,人们真正离不开的是时间空间,这是与生俱来的物事,而且是一点点都不能离开,这就是无时不在、无处不在、无所不在。时间,历来都是人们关心的重点,我国农历所创造的24个节气,总是让人感到那么神奇。而随着科技和社会进步,时间技术是走在科学技术前面的技术,由于原子钟的出现,让时间成为可计量物理量中测量精度达到最高的物理量,现在已经有几亿年累计误差仅为1秒的产品,这是一种了不起的存在。人们经常说,我们依托两大参考基准,这就是空间和时间。现在可以说,时间是基准的基准,因为我们可以利用高精度是时间测量,来得到距离。卫星导航系统就是利用测量信号传播时间来测量距离。由时间,可以产生电信号的频率,现代信息社会,人们推进无线电革命,为了扩展带宽,使用的频率越来越高,要求频率的稳定性也越来越高,高精度时间的提供成为关键。高精度时间,不仅仅用来定时,还要用来作为控制手段,甚至是远程控制,那么时间同步技术又非常重要。
  卫星导航系统,所提供的定位导航授时(PNT)信息,以往大家更多的关心定位与导航,对于时间则缺少关注。近些年来,各个国家才逐步对于时间加以重视,而且关心能够实现泛在服务的PNT,韧性PNT,或者说是确保的PNT,尤其是韧性的授时(包括定时和同步),因为它首先关于到重大基础设施的安全,移动通信网络和基站都利用标配化的高精度时间和频率配置,以及时间同步,其源自于卫星导航,同样能源网络的定时和同步运作,也离不开高精度时间源,离不开卫星导航提供的信息源,交通物流网络和金融证券网络还是离不开精准的时间及其同步。特别是,在数字施工和智能建造过程中,大量的施工机械和机械在现场的协同运作,在大型港口、机场、公路、铁路建设工地和施工现场,不仅仅需要精准的定位导航,还需要进行机械的遥控运作,所以高精度定时和时间同步,是至关重要的。
  美国总统特朗普,在其下台之前,还耿耿于心地发布了一个总统令,关于基础设施负责任的安全应用,主要还是指GPS高精度的可靠的时间及其同步应用。无独有偶,近日英国政府在大力推进韧性时间、频率和同步应用,拨款670万英镑准备构建韧性授时总体架构。英国国家授时中心将进行两阶段的资助研究和应用示范,重点是“创新传播和应用韧性时间、频率和同步”。近日所宣传的第一轮,其成本在50,000到250,000英镑之间。这一轮的目标是进行项目可行性研究。该轮融资的总金额为200万英镑。4月20日为有兴趣的人士举行情况介绍会。七月底发布中榜者名单。
  第二轮和剩余资金将用于技术的应用演示。成立英国国家授时中心的成立是为了回应多项国家研究,以及应对天基授时服务的脆弱性问题。2012年,严重的太阳风暴被称为日冕物质抛射,列在英国国家风险登记册上。尽管极少发生这样的事件,但这些事件一旦发生就会破坏太空和地面资产。下个月是纽约铁路风暴100周年。那一次事件是如此强大,致使美国和欧洲电报局损失严重,电路的保险丝烧断,设备损坏。甚至水下电报电缆流量也受到影响。专家说,如果今天要这样一场风暴袭击地球,那可能会损坏GPS和其他GNSS卫星。至少,它将为大气充电,并连续几天阻碍信号畅通。将被考虑参与英国项目竞争者,必须是能够提供可信任的、有保证的,具有安全性和韧性的技术和应用能力。在英国创新局(Innovate UK)的支持下,运营虚拟国家授时中心的国家物理实验室(NPL)实际上是项目执行的主要代理。NPL将为被选中的参加可行性研究阶段的申请人,提供长达12小时的免费技术咨询,并免费提供来自英格兰东南部四个NPL地方的高精度和精准的时间信号。自成立以来,英国国家授时中心一直致力于建立分布式成套原子钟(可以通过光纤链接),以此作为提高国家授时韧性的第一步。业界观察家认为,未来的工作可能会集中在无线分发上。
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