比起北斗导航系统的高精度定位功能，人们对于精密授时这一基础功能相对的陌生。其实精密授时自古就有，从古时的打更报时到现在通过授时系统精密授时，我们对于精确可靠的时间的需求从未间断。

时间在我们的日常生活中至关重要。相比时间出错，导航出错导致的可能只是走错路。如果授时系统出现误差，哪怕差一秒，后果超乎想象！

01什么是授时

所谓授时，解决的是时间同步的问题。国家授时中心会通过导航卫星进行发播或转播标准时间信号以守住标准时间，使之保持连续、稳定，然后再应用到各行各业。

目前GPS卫星校时器有多种时间同步接口标准实现时间的传递。对于广域分布式网络而言，采用卫星授时接收机得到标准时间后，需要将这个时间发布给系统的每个部分。

常用的时间同步接口有时间编码，典型的时间码如IRIG-B码，有直流码和交流码之分。交流码（AC）信号相对直流码，传输距离较远。

以往要实现计算机的时间同步，采用的是NTP网络时间同步协议。随着对时间同步精度要求的提高，NTP网络授时ms级别精度在许多对同步精度要求更高的领域已经无法满足需求。

这种情况下，PTP受到许多用户的关注。PTP的全称是“网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准”。PTP授时精度高，可达到ns级别。PTP协议里面有两种精度一样的对时方式，mac方式以及udp模式，而比较常用的是udp模式。

*补充说明

时间系统也称为时间频率基准，它规定了时间测量的参考标准，包括时刻的参考标准和时间间隔的尺度标准，比如：

以地球自转周期为基准的世界时（Universal Time，UT）

以地球绕太阳公转周期为基准的历书时（Ephemeris Time，ET）；

以铯原子内部电磁振荡频率为基准的原子时（Atomic time，AT）；

目前国际通用的标准时间叫做协调世界时（Universal Time Coordinated，UTC），它是以原子时的秒长为基础，与世界时的时刻相结合。当两者之差逐年积累，达到0.9秒时，就通过正负1闰秒的方式弥补误差，同时保持时间尺度的均匀。

02授时差一秒，会有什么后果

授时的应用范围很广，航天发展、卫星发射、战场调度、金融结算等等都有精密授时的身影。

那么，如果授时系统出现偏差，会发生什么难以想象的后果呢？

以卫星发射来说：

火箭发射升空后，不论是发射场、测控站以及测量船都会对火箭进行连续测控。而所有的测控都会根据火箭的飞行轨迹和速度，推算出火箭将出现的方位和时间。这时候如果各个测控站的时间不同步，就有极大的可能失去火箭的追踪。毕竟是每秒几万公里速度的火箭，差不到一秒都会丢失它的信号。

以航天活动来说：

平常在电影中或者新闻里都会看到飞船和目标飞行器交会对接的画面。就像是我国“天舟一号”以及“天宫二号”的交会对接，都是需要精密的时间同步，对两个飞行器进行姿态的同步观测，实时发出测控指令，才能保证对接成功，否则，“太空之吻”的美谈就很有可能变为“太空车祸”。

以战场调度来说：

现代战争中，比拼的，更多是网络作战。而精准的时间系统作为网络作战的关键，对于指挥系统的调度，武器系统的打击有着不可替代的作用。精度达到几十纳秒量级的原子钟，对时间频率的同步将会在未来的战场调度上发挥更重要的作用。

以金融领域来说：

相差一秒，交易的状态、结果将是天渊之别。在金融交易里面，一秒钟的时间会有着大量的交易和瞬息万变的数字跳动，细小的误差对于涨与跌有着十分重要的影响。

不仅仅是上面提到的领域，精密授时的重要性还可以在通讯领域、电力输送、航空航海等等都有着不同程度的影响。

目前北斗导航系统的单向授时精度已经达到几十纳秒量级，如果未来能够建立我国的国家时间标准，通过法律定义国家的标准时间，将会使北斗的精密授时在各行各业的作用发挥到最大！