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Relojes atómicos y centros de servicios horarios

El servicio de hora por internet puede alcanzar una precisión de más de un segundo. La hora que se muestra en los teléfonos inteligentes que usamos habitualmente se obtiene de esta manera. Es fácil de obtener, pero su precisión es demasiado baja y solo es adecuada para el uso diario. El servicio de hora de onda corta puede alcanzar una precisión de 1 milisegundo. Su precisión es regular. Además, requiere el uso de equipos de recepción de onda corta, junto con estaciones de radio de onda corta y antenas receptoras. El servicio de hora de onda larga puede alcanzar una precisión de 1 microsegundo, que es relativamente alta. Sin embargo, sus antenas son demasiado grandes y su consumo de energía es excesivo. Se utiliza principalmente en barcos o se debe construir una casa especial para él.

En comparación con estos métodos, ¿cuál es el efecto del servicio de hora por satélite Beidou? Primero, veamos la precisión. El equipo de servicio de hora Beidou puede alcanzar una precisión de más de 10 nanosegundos, lo cual es bastante alto entre los servicios de hora inalámbricos más comunes y puede aplicarse directamente a diversos escenarios de operación de precisión. Mientras tanto, dado que la longitud de la antena receptora es proporcional a la longitud de onda, la longitud de onda de onda corta es de 10 a 100 metros, la longitud de onda de onda larga es de más de 1000 metros y la longitud de onda de las señales del satélite de navegación Beidou es de aproximadamente 0,2 metros. Por lo tanto, su antena receptora puede ajustarse a un tamaño de centímetros e instalarse en su teléfono móvil. Generalmente, para el servicio de hora, el diámetro de la antena de cabeza de hongo, más la cubierta impermeable, es de solo unos 10 centímetros.

Por lo tanto, los receptores Beidou son mucho más pequeños que los equipos de onda corta y onda larga en términos de volumen y consumo de energía. Se caracterizan por su alta precisión, tamaño compacto y fácil instalación. Su costo también es mucho menor que el de los equipos de servicio de onda larga, pero su precisión es dos órdenes de magnitud mayor.

La red eléctrica es un sistema enorme y complejo, que contiene diversos dispositivos de protección de relés, dispositivos de automatización, sistemas de control de seguridad y estabilidad, sistemas de gestión de energía (EMS) y sistemas de gestión de información de producción que requieren acciones. Sin un punto de referencia temporal unificado, si las acciones no están sincronizadas, es muy fácil provocar accidentes en la red eléctrica. De hecho, todos los países han experimentado situaciones similares. Además, la red eléctrica de China se extiende por varias regiones, cubre una amplia área y el sistema es aún más grande, por lo que un servicio de tiempo preciso es particularmente importante.

Antes de usar Beidou, el servicio de hora de China dependía completamente de los sistemas de navegación por satélite GPS (EE. UU.) y GLONASS (Rusia), lo que generaba graves riesgos de seguridad y afectaba gravemente el funcionamiento seguro y estable del sistema eléctrico. Ahora, con Beidou, se ha acabado la dependencia del sistema de posicionamiento global GPS (EE. UU.) para el funcionamiento de la hora de China, convirtiendo el servicio de hora estadounidense, hasta entonces inseguro, en un servicio de hora chino. Por ejemplo, los productos que fabricamos para este servicio pueden alcanzar una precisión de nanosegundos, comparable en absoluto a la del GPS.

Piense en el apagón a gran escala en el noreste de Estados Unidos y el sur de Canadá, que duró decenas de horas. Piense en la frecuencia con la que India sufre cortes de electricidad y en cuántas veces falla su red eléctrica al año. Luego, piense en cuánto tiempo ha pasado desde la última vez que experimentó un apagón repentino. La red eléctrica de China puede considerarse la más estable y segura entre los sistemas de redes eléctricas de la misma escala. Para garantizar la operación segura de la red eléctrica, el servicio horario Beidou ha realizado contribuciones indelebles.

Incluso para receptores Beidou no diseñados específicamente para servicios de alta precisión horaria, es bastante fácil lograr una precisión superior a 1 microsegundo. 1 nanosegundo equivale a 10 elevado a -9 segundos, y 1 microsegundo equivale a 10 elevado a -6 segundos. La velocidad de reacción humana es de tan solo 0,1 segundos. Entonces, ¿de qué sirve una precisión tan alta?

Por ejemplo, en China, hay muchísimos proyectos de infraestructura, como la construcción de puentes y carreteras. Al cerrar un puente o tender tubos sumergidos en el lecho marino, se requiere la cooperación de numerosas máquinas de construcción. Por ejemplo, si un tubo sumergido de 100 metros de largo necesita desplazarse un metro hacia el norte, ¿cómo se puede implementar? Quizás cuatro o cinco grúas deban trabajar juntas. Entonces surge la pregunta: ¿cómo podemos lograr que actúen juntas? Gritar "¡1, 2, 3, listos, ya!" por el walkie-talkie definitivamente no funcionará. Al menos necesitamos sincronizar la hora. Por ejemplo, programar que todas las máquinas comiencen a moverse a la 1:00:30. Si cada máquina obtiene la hora de internet a través de su propio ordenador, habrá una diferencia de más o menos un segundo en las llamadas acciones "simultáneas" de estas grúas. Aunque es mucho mejor que usar el walkie-talkie, no es suficiente. Usar el servicio de hora Beidou es diferente. La diferencia de precisión temporal entre cada submáquina se reduce al nivel de nanosegundos. Esta precisión de "sincronización" es incluso mucho menor que el retardo en la transmisión de la señal eléctrica causado por conectarlas una a una con cables largos para el llamado "control síncrono". Esta es la "sincronización verdadera". Parece que cada máquina trabaja por su cuenta, ignorándose mutuamente, pero en realidad están "sincronizadas" y sus acciones son exactamente las mismas.

En las obras de construcción de diversos puentes y túneles submarinos, las superficies de trabajo suelen tener miles de metros de longitud. Una pequeña diferencia horaria puede generar un error considerable. Por lo tanto, la importancia del servicio horario Beidou es fundamental. Puede que no lo uses directamente, pero siempre te ha protegido.