北斗“归零”周期将在160年后     DATE: 2019-05-10 09:54

最近有消息称,GPS也就是我们一般说的美国全球定位系统将在2019年4月6日进行“归零”,迎接新的周期。在旧金山召开的RSA美国信息安全大会上,有专家预测,旧的GPS系统将在4月6日发生类似计算机千年虫的错误;更有安全专家表示,自己绝不会在当天搭乘飞机。

GPS导航定位系统

那有人可能会问了,GPS“归零”,什么是GPS“归零”?GPS“归零”指的就是“GPS周数翻转”的通俗说法。为什么会出现这样的现象呢,那是和当初设计GPS系统的接口有关,据相关资料显示,GPS系统作为全球性的导航定位授时系统,在它设计之初就建立了一套时间系统,叫做“GPS时”,而这个起点对应的就是世界协调时间简称UTC时间1980年1月6日0时。为了达到收时的目的,则GPS系统通过导航信号不断向用户广播当前时刻所对应的GPS时,系统设计人员通过周计数(WN)和周内秒(TOW)来共同表示当前时刻距离GPS初始时刻的时间差,从而结合闰秒得到当前UTC时刻,完成授时。

由于多方面的原因,,GPS在设计之初,设计人员只用了10BIT来表征WN,导致WN只可以在0到1023之间循环。当WN从1023变为0的时候,就会发生GPS周数翻转,出现新一周的说法。1024周对应到年时间里大概是19.7年,也就是19年零八个月多一点,从GPS系统时起始时刻算起,上一次出现GPS周数翻转是在1999年八月21日,这一次正好就是在2019年4月6日,下一次就是在2038年11月20日将会出现新一轮的GPS周数翻转。

不过呢GPS周数翻转会带来一些不良影响那就是会引发空管雷达信号数据混乱,引起数据中断、目标航迹与计划不相关的一些问题,同时气象设备之间的信息交换也会因时间跳变而无法自动完成气象信息对齐,造成气象预报困难,从而可能影响飞行调度,带来不必要的损失。

当然了有人说这GPS是美国的,我们中国有自己的导航系统——“北斗导航”确实,我们中国经过多年的努力,我国自主研发的导航系统北斗终于实现了区域化,全国都能覆盖,完全不用像以前那样采用国外的导航系统从而受制于人,可是不管是哪个国家的导航系统,都会存在周数翻转问题。

我国著名的导航技术研究室副主任徐颖说:我国的北斗导航系统也存在着周数翻转问题(我国是BD,BD代表北斗),但是我国的北斗系统设计人员结合GPS周数翻转周期短和一般GNSS接收机使用寿命情况,在设计时,起周计数13BIT表示,翻转周期就变成了8192周,大约是160年,从而有效规避了这个问题。其实卫星导航系统周数翻身问题是必然会出现了,只是周数翻转时间长短的问题,但是在用户接收机中可以设计合理的算法而规避这个问题,成为没有bug的万年历。

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