电波钟,为高考掐时间

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  6月又迎来2019年度高考,为了实现高考的公平公正,所有考场的挂钟必须同步显示标准北京时间。然而天南地北的考场相隔数千里,同时校准各地时钟,是怎么实现的呢?这靠的就是电波钟。它可以每天自己“对表”,毫秒不差地按照北京时间运转。那么,什么是电波钟,它为什么这么准呢?
  电波钟表是在石英电子钟表内增加了接收无线电长波信号、数据处理、自动校正的功能结构,从而可以接收地面发射站以长波发送的标准时间信号。每只电波钟表在接收标准时间信号后,经数据处理器处理,即可自动校正石英电子钟表的走时误差,使每只电波钟的走时都受统一精确的时码控制,从而实现了所有电波钟高精度的计量时间和显示时间的一致性。
  我们使用的北京时间,是以北京所在东八区的中央经线,也就是东经120度线的当地时间为基准的。北京时间的确定和发播,则是由中科院国家授时中心利用20多台原子钟的组团测量计算,加之通过卫星与世界各大时间实验室定期比对的,计时准确度非常高,几百万年的累積误差可以控制在1秒之内。
  建立并保持高标准的北京时间,还要把时间信息及时发播给用户,这个任务是由授时系统来承担的。现代授时系统的传送手段十分完备,从“老土”的广播、电话语音播报,到高大上的国际互联网和北斗导航卫星应有尽有。把时间信息编码并利用无线电波发播,具备技术成熟、接收方便、传输距离远等诸多优点,一直是各国最主流的授时手段之一。
  低频时码授时技术采用长波作为信息载体,发射的无线电信号以地波和天波的方式传播。由于覆盖范围可以远至数千公里,接收设备可以做得十分简单廉价,低频时码授时技术特别适合为社会公众提供授时服务。迄今为止,美国、英国、德国、日本和中国都建成了低频时码授时台,其中日本还在福岛和福冈各建了一座授时台。
低频时码授时技术采用长波作为信息载体,发射的无线电信号以地波和天波的方式传播。

  上世纪50年代末,德国就在法兰克福建台,发射频率为77.5千赫的长波时间信号。除法兰克福外,德国和法国又各建一个长波发射台,发播信号已可覆盖全欧洲,这为整个欧洲提高时间计量精度和时间显示的统一创造了先决条件。一些发达国家如美国、英国、法国、瑞士和日本等已先后建立了自己的发射台,而美国和日本最近更是将发射台的发射功率提高了几倍。
  在一天中,电波钟能多次接收来自授时台的无线电波,解码其中的年月日、时分秒等时间信息,无需人工干预自动校准时间。在接收下一次授时信号之前,电波钟会像普通石英钟那样自己走时。由于可以时时修正误差,正常工作的电波钟,其走时与北京时间的差异可以控制在毫秒级,可以说是非常精准了。
  电波钟表是继石英电子钟表之后的新一代高科技产品,它的出现开拓了时间计量的新里程,使精密时间的简便自动接收、进入寻常百姓家成为可能,从而将对世界经济的发展产生重大的影响。
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