如何高精度时间同步（高精度时间传递是导航定位等应用的核心技术）

我们日常生活中的时间其实是被分为了几个时段的，如：北京时间、全国统一的标准时间、世界标准时间等。 在不同类型的场合中，对于计时精度要求都不一样。 在我们日常生活中，对于大多数电子设备来说一般用到的是标准时计，而对于计算机来说一般使用全国统一的时钟，而对于大部分通信设备则需要将时钟进行实时校准。 在不同场合中，对于计时精度要求也各不相同，如用于计算机领域中对于时标精度的要求则更高。 本文就来简单说一下时标对我们日常生活所起到的作用吧。

1.标准时计

标准时计在电子产品中使用比较多，因为它的计时精度比较高，是由国家统一提供的。 标准时计一般由钟面、计时码表、计时器等组成，通过对其进行设置、调整和校准，即可用于电子产品上进行计时。 我们通常使用到的计时器有北京时间（全国统一的时间）、世界标准时间（国际协调时标）和标准原子时。 例如，对于北京时间来说，就是国家天文台观测到的太阳在一年内移动的平均值，即为每1100万年一周移动两个小时的周期。 所以这就意味着如果你想要实时获取北京时间的话，那么你需要通过校准北京时间（全国统一的标准时间）和世界标准时间（国际协调时标）两种方法来实现。

2.全球统一的时钟

这类设备使用的是全球统一的时间，即 UTC时间。 其定义如下： 将 UTC时间表示为全球统一的时间，就是 UTC+1。 我们生活中所用到的钟表主要就是指 UTC+1这一标准时计，因此我们在日常使用时要注意对其进行校准。 目前对于通信设备来说主要需要对其秒表实时校准，以确保其秒数准确无误并不会影响正常工作和通信。

3.通信设备

由于通信设备是一种实时处理数据的设备，在接收数据时需要进行处理后才能输出给接收端。 所以，一般我们的通信系统都会要求接收机和基站进行实时同步，以确保两者达到一致的时标精度。 对于卫星系统来说，由于没有卫星信号对地面的时间进行同步，所以一般是由多个地面接收机（站）组成一个系统，通过网络将接收到的频率信息发送到基站。 如果各站之间距离较远时通常会采用双频接收机作为系统的解决方案。但是双频接收机并不能保证整个接收机时刻同步，所以对于卫星系统来说需要实时校准时钟，以确保接收机始终保持一致的时标精度。

4.计算机系统

对于计算机系统来说，对于时钟同步的精度要求要远高于通信设备，一般的通信设备对于计时的精度是不敏感的，而计算机系统则不同，如果将时间同步精度提升到0.1秒以内就会影响其性能。由于系统内需要实时采集和处理不同硬件设备的数据，因此对于数据传输量也有一定要求。其中对于高速数传而言，其数据传输中每个帧（帧包含数组和字节值）之间要经过多个时钟（例如时钟之间的间隔为100 ms）进行同步，且这些同步都是实时执行的，因此要确保整个同步过程都是在时钟基准之上进行的。