北斗授时系统的授时功能解说

广泛应用的GPS等卫星导航系统可以提供导航、定位、授时等服务，北斗也具备这些功能。那么问题来了，这些北斗授时系统的功能当中的“授时”指的是啥？

“授时”是指确定、保持某准时间尺度，并通过有线或者无线的方式将代表这种尺度的标准时间信息发送或者转发给用户的一系列过程。通俗的话来说，授时就好比我和朋友打开手表彼此对照看看时间有没有差一两秒，然后一个人根据另一个人的时间校准；而我们生活中不这样做是因为现在大家几乎都是用手机看时间，而手机都是利用无线网络校对成统一的网络时间，这个过程也是一种授时，网路时间就是标准的时间。

网络时间只是一种约定的时间，而准确的、“绝对”的时间现在基本是由卫星搭载的地面校对过的原子钟（铯钟或者是铷钟）确定，且发射后地面也会联合多个卫星对卫星的时间进行校正。对于卫星导航系统，其导航定位的基本原理是时间同步，因此，卫星导航系统在定位的时候也具有授时功能，并且是目前应用最广的授时系统。设备从北斗导航卫星或者GPS导航卫星的信号上获取标准的时间信息，将这些信息通过各种类型的接口传输给需要时间信息的设备（计算机、主控器、采样设备、RTU等），这样就可以达到单个设备的时间校准或者多个系统的时间同步，这个过程就是卫星导航系统的授时，也常称作卫星授时。

那么设备怎么来比对卫星标准时间呢，也就是原理是怎样的呢？导航卫星发送的信号里是包含发送信号时的标准时间信息以及卫星的位置信息的。接收者的三维位置是3个未知数，在加上时间，一共是4个未知数，所以导航卫星定位的原理就是利用接收到4颗或者4颗以上卫星的信号，计算信号从卫星到自己经过的距离来求解三维位置和时间。所以北斗等导航系统要设计成卫星星座，保证地球上任何地方在任一时间都能收到至少4颗卫星，从而在地面的任意地方均可使用GPS进行定位和定时，目前授时的精度可以达到10纳秒量级。