发布于:2019-03-25 21:04:40 点击次数:177

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最近马上要发生一件不大不小的事儿。

事件类似2000年时的千年虫事件。

在计算机被发明出来的20世纪,大家一开始想问题比较简单,觉得软件不会用很久,于是用两位数字代表年份。

很显然。。。在19XX年的时候没啥事儿,但是2000年会出现问题:计算机碰到“00”会理解为1900年。

很多程序运行可能会出现问题,设备甚至可能停止运转。。。

不过因为政府企业高度重视这个问题,所以最后没有闹出大规模故障。

现在的服务器普遍使用的Unix系统用的是32位二进制整数表达时间,足够用到2038年~

不过差评君这回要说的问题是迫在眉睫的, GPS授时翻转问题。

GPS大家应该都听过,是美国国防部为了给军队定位而发射的卫星组,共有24颗卫星组成,后来渐渐转给全世界民间使用。

这套系统除了定位,还有个作用就是授时。

全球各地能在一起通信,工作,有一个很重要的因素需要维持,便是时刻。

也许各地会存在时差,但我们这儿说的是时间流逝的误差。

同样过了一天小时,不能我这儿时钟显示过了23小时59分59秒,你那儿过了24小时00分01秒。

日常生活差个一两秒关系不大,但是时间久了以后,银行系统,航班系统,股市开盘等等都会受很大影响。

说白了,大家的时钟要保持一致。

会造成时钟差异的原因很简单,现在的计时方法本质上还是测震动频率,比如常用的石英钟就是给晶体导电后测振荡次数--每隔1431万8180次就记一秒。

原子钟会更精确一些,例如铯原子钟的频率是每9192631770次振荡记一秒。

但各地用不同的时钟难免会有其他因素,例如电流影响,磁场影响,人为影响。。。当你在做一个精确度要求极高的事情时,屁大的事儿都是干扰。

或者说。。。相对论:你坐了一天飞机,处于高速移动的状态,因此时间会过得慢一些,宅家里一天的我过了1秒,但你可能是0.999912345秒。

好吧。。。既然误差难以规避,那咱们不管误差,大家用同一个钟。

或者说得实际一点,大家都拿自己的表和同一个来源校准。

这就是“授时”,我国就有个“中国科学院国家授时中心”。

那么问题来了,当地球距离比较远的两地要校准时间时,会发生什么?

假设我们放在中国,那么美国人发送授时请求时就会这样:

信息传递速度的极限是光速,我们凑个整算它30万千米/秒。

中国和美国的地理位置中心相隔11657千米。

11657千米➗300000千米/秒=0.039秒

一次授时发送请求,再反馈授时,花在路上的时间就有大约0.08秒误差,一天多次授时下来,误差还挺可观的。。。

这么看来,地面授时有一些局限性。。。

那在天上呢?

这儿就可以说回刚才提到的GPS授时了,GPS不仅可以拿来定位,也可以授时。

每个GPS卫星上都带有高精度的原子钟,他们互相备份和纠正时间,并且定期和地面控制站通信授时。

考虑相对速度和信号传输速度,GPS授时还会通过一些公式消除误差,既精确,对全球来说又很公平。

GPS的时间计数由周和秒组成,一周等于604800秒,也就是说每当秒数记录到604800就会归零,周计数会+1周。

但可能是资源有限,GPS里周的计数只用了10位二进制数字来表达,也就是说上限只能计2的10次方--1024周。

坑爹的是。。。周计数满了之后没地方进位了,还是会照常归零。。。

如果接收GPS授时设备的厂商没有提前做准备,那可能一个不留神设备的时间就滚回19年前了。

在例如航天,电力,金融等对时间很敏感的领域里,时间错误就是灾难。。。

这一次的回滚时间点,是北京时间2019年4月7日早上7时59分42秒。

看起来是不是离得超近了呀。。。

其实也没那么可怕,有很多方法去规避,1999年就发生过一次,啥事儿也没。

一般解决方法就是更新一下软件,注意授时有没有滚动,有的话注意计时开始时间点要更新。

近几年研发的设备一般都会考虑到这个问题,如果没有的话联网滚动更新一下就好。

稍微麻烦一些的嵌入式系统则需要和厂家联系,如果没有提前准备那就得抓紧时间啦。(虽然差评君相信以他们的专业水平,老早就注意到这个问题了)

一些设备厂已经提醒客户注意更新

有的新闻说在那一天飞机不能坐了,但现在的飞机其实不完全依靠GPS数据,只是做一个位置参考,不会干扰飞行安全。(此说法来自红星新闻对民航资深机长陈建国的采访)

你要是觉得GPS老因为这个缺陷麻烦人很不爽的话。。。用北斗呀~我国的北斗系统现在非常成熟了,不少国内厂家都已经开始转北斗授时了~

所以在那一天,其实你啥也不用干,不要轻信什么谣言,好好过一个清明节假期就行啦~

参考资料:卫导信息“聚焦丨GPS周计数翻转临近,来看看吧!”红星新闻“4月6日乘飞机很危险?资深机长回应了”

感谢阅读~


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