闰秒,对卫星有什么影响?
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由于地球自转放缓,2015 年,地球迎来了自 1972 年以来第 26 次闰秒。格林尼治时间 6 月 30 日的午夜,也就是北京时间 7 月 1 日 7:59:59 之后,人们经历了一个特别的 7:59:60。
这多出的滴答 1 秒,会有什么影响?天文学家表示,一般不会对日常生活和工作造成任何影响。公众只要了解这 1 秒时间并非凭空增加,而是“世界时”与“原子时”之间的“协调”就足够了。但在航空、航天等时间精确到毫秒的行业和领域,这 1 秒,是一个不能忽视的存在。
时间是卫星运行的重要基准。在太空中运行的卫星,基本都会相对某个基准时间建立一个以毫秒计数的星上时钟。这个星上时钟需要与地面时间进行校对,以避免由于星地时间差,星上数据在使用地面时间进行处理时,卫星位置、姿态、载荷的测向定位、地面图像配准出现的偏差。对近地轨道卫星,闰秒导致的位置偏差一般有7 公里之多。
对在轨卫星进行闰秒操作到底怎么进行呢?其实并不复杂,只要编写好闰秒操作的具体要求,因“星”而异,在卫星测控弧段择机上注命令,给星上时钟做数学运算,强制扣除一秒,把卫星走快的脚步拉回来一步就行了。其实,对在轨卫星进行闰秒操作今年并不是第一次。就拿八院实践系列卫星来说,如 2005 年发射的实践七号卫星在 2006 年元旦就执行了闰秒操作,此后又分别在 2009 年元旦、2012 年 7 月 1 日及今年 7 月 1 日进行闰秒操作。
相对于早先的卫星采用时间基准进行集中、均匀校时的方式,实践七号的时间通过 GPS 的广播数据将时间稳定控制在 20 毫秒指标内,实践十二号通过 GPS 秒信号将时间控制在 10 毫秒内,实践十六号通过 GPS 时差测量及秒信号将时间控制到 2 毫秒内,均在轨自动校正而不需地面干预。到了实践十六号,闰秒修正更简单了。该星设置了定时授时功能,可实现每分钟 GPS授时校时操作,发生闰秒后 1 分钟内就能完成卫星闰秒的自动校正。
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