正文 第十二章 準確時間的傳遞(2 / 2)

電視報時

隨著電視的普及和電視技術的發展,人們開始利用電視係統授時。1962年,捷克境內沿電視微波傳輸線傳播時問信號,問路長800千米,秒脈衝的時間變化不超過1微秒.電視同步方法同樣經濟實惠,不用另建一套發射、接收係統就能對時。對時精度也比較高,在視線範圍內約為50亳微秒,在視線範圍外約為0.5微秒。當然,由於電視微波傳輸線的線路不同各種因素對傳播時間的延誤不同,均需通過實驗來校正。

人造衛星報時

現在可以成功地發射人造地球衛星了,使衛星按著地球自轉的速度運行,這就是“同步衛星”。同步衛星正在幫助人們做越來越多的工作:在全球範圍內傳送廣播、電視、電話、電報,進行無線電傳真、數字通訊……我們坐在家裏就能聽到或看到世界各地所發生的重要事情。利用衛星也可以實現時間同步。第一次衛星對時實驗是在1962年8月進行的,通過衛星,把美國華盛頓的原子鍾與英國格林威治天文台的原子鍾校準到1微秒左右。利用衛星還可以實現全球時間同步,如圖27所示。隻要等距離地發射3個同步衛星,就可以覆蓋整個地球表麵了。在地麵上設置必要的接收設備——“衛星地麵站”,就可以實現全球的時間同步。

為了得到人們所需要的準確時間要經過複雜的測時、守時、授時等步驟。世界各國對這一工作都很重視,在國際上設有專門的機構——國際時間局,在各國也都有天文台和各級計量局來從事這一工作。

一種新的授時信息

在傳統的無線電授時中,傳送的時間信息一般是秒信號。用戶接收這些信號,通過人工撥動鍾麵指針來對時,由於操作時間的影響往往會有十分之幾秒的誤差。利用某些專用設備,雖然可以提高對時精度,但所能得到的隻是秒或分的信息。在現代科學研究中,人們不僅需要隨時記錄某些研究對象的動態參量,而且需要自動記錄獲得這些參量時的完整時間。就是說,不但要實時地知道分和秒,還要知道時、日、月,甚至年。

例如,在地球物理學研究中,研究人員往往要在很大的地理區域內使用無人操作的監測儀器,自動記錄有關地球物理事件(如地震、山崩、火山爆發等)。因此在分散的各監測站之間,必須要有一個共同的時間信號,以便能自動給出事件發生時的完整的時間。

還有,在空間科學研究中,來自飛行器的遙測信號是與完整的時間信息一道被記錄的,時間標誌直接重迭在信1號記錄上,才能有效地進行資料分析。

為滿足這些應用領域的要求,在空間技術蓬勃發展以後,世界上許多國家的授時部門陸續采用編碼形式發播帶有年、月、日、時、分、秒的時間信息。這種完整的時間1信息就叫做時碼。它的出現打破了半個多世紀以來專業無1線電授時中隻報分、秒的局麵,使授時工作的麵目為之一新。

“與傳統方法不同,在時碼傳送中,時間信息不是由標準鍾提供,而是來自時碼產生器。用戶獲得時間信息也不是通過現行的常規接收機,一般要借助於時碼閱讀機。時在鏡碼產生器能像時鍾那樣連續運轉,並按設計要求提供所需要的時碼。時碼閱讀機則能把收錄到的信號翻譯成符合人們習慣的時間讀數。

時碼的作用在於借無線電方法把時鍾讀數轉換成可以自動記錄的時間信息。實現這種轉換的方法是多種多樣的。目前廣泛采用的是以二進製編碼表示十進製數字。

在電子學中,無線電路一般隻有兩種狀態,要麼導通,要麼截止。它們的輸出信號可以有正有負,有寬有窄,有高有低。若以這些狀態中的某一種狀態表示“1”,另一種狀態表示“0”。就構成了所謂的二進製。

發播時碼常采用二進製中的1~2~4~8或8~4~2~1碼,它們與十進製的轉換關係。

這樣,在任何情況下,十進製數字都可由二進製編碼數字乘以它所對應的碼組序號然後相加得到。例如在1~2~4~8碼中“1010”所代表的十進製數字。

在無線電技術中,“1”和“0”有許多用途。人們利用它可以編製各種指令係統,借以指揮車床運轉,控製火箭發射,實現複雜的大工業生產的自動化。在這裏,授時:二作者則用它來傳送時間。可以預期,隨著標準化過程的實現,時碼將會越來越多地滲透到無線電通訊、醫學研究、商業情報、科學管理等許多應用領域,為精密定時提供越來越多的方便。