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古語(yǔ)說(shuō)：“海闊憑魚躍，天高任鳥(niǎo)飛。”其實(shí)這只是一種浪漫的想象。各類的飛鳥(niǎo)都有自己在空中飛行的活動(dòng)范圍。烏鴉與麻雀的活動(dòng)范圍不過(guò)幾十千米，燕子，天鵝等候鳥(niǎo)可以按季節(jié)做長(zhǎng)達(dá)幾千千米甚至更遠(yuǎn)的遷徙，但它們的飛行高度和飛行路線幾乎從來(lái)都是不變的。飛機(jī)的情況與鳥(niǎo)類有些相似，某些小型的通用飛機(jī)只在幾百千米的范圍內(nèi)活動(dòng)，航線上的大型飛機(jī)可以在全世界范圍內(nèi)飛行，但是它們的飛行路線和飛行高度也是受限制的。事實(shí)上不管是鳥(niǎo)也好，飛機(jī)也好，誰(shuí)也不能在天空中隨心所欲地亂飛。為什么偌大的天空不能讓飛機(jī)自由翱翔呢?原因有以下幾方面：首先是各種飛機(jī)都具有不同的性能，適合這些飛機(jī)飛行的高度是不相同的。例如，大型噴氣客機(jī)在起飛之后，它必須迅速升高到7000米以上的高空，在這個(gè)高度上飛行既省油而且還飛得快，但最高不能超過(guò)13000米。再往上飛，它的發(fā)動(dòng)機(jī)能力就不夠了。中小型飛機(jī)的活動(dòng)范圍在7000米以下。超音速客機(jī)的飛行高度在13000～18000米之內(nèi)。第二個(gè)重要原因是飛機(jī)不論在天上如何飛，最終必須回到機(jī)場(chǎng)上，飛機(jī)的活動(dòng)以機(jī)場(chǎng)為中心。在機(jī)場(chǎng)的上空飛機(jī)的密度最大，有起飛的，有降落的，還有從上空通過(guò)的。在這種空中交通如此繁忙的空間內(nèi)，如果飛機(jī)各行其是任意飛的話，必然會(huì)發(fā)生擁擠碰撞事故，歷史也曾有過(guò)這樣的事故記載。因此在機(jī)場(chǎng)上空劃出特定的區(qū)域，在這個(gè)區(qū)域中飛行的飛機(jī)必須嚴(yán)格遵守規(guī)定，按照空中交通管制員指定出的路線飛行。第三即使在遠(yuǎn)離機(jī)場(chǎng)的空域中，為了隨時(shí)能掌握飛機(jī)的情況，給飛機(jī)駕駛員提供必要的氣象、地形、導(dǎo)航等信息，以保障飛機(jī)安全飛行，飛機(jī)也必須在劃定出的航路上飛行。航路相當(dāng)于地面上的公路，有一定的寬度限制。飛機(jī)在這樣一條不寬的通道中飛行，必然要遵守一定的交通規(guī)則才行。為了保證軍事航空對(duì)空域的需要，還要?jiǎng)澇鲆欢ǖ目沼蜃鰹榻麉^(qū)或軍事管制區(qū)。這樣一來(lái)，雖然天空很廣闊，但留給民航飛機(jī)活動(dòng)的空間就十分有限了。來(lái)源：中國(guó)民航局

自1957年人類向太空發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星之后，一種新的導(dǎo)航方法被引進(jìn)到民航業(yè)，那就是迅速發(fā)展的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。現(xiàn)在這種導(dǎo)航系統(tǒng)從導(dǎo)航設(shè)施一直到地面組織管理在技術(shù)上均已比較成熟，估計(jì)在10～20年內(nèi)將會(huì)全面取代現(xiàn)在的無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)。在衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中，主要的無(wú)線電導(dǎo)航臺(tái)站由地面挪到1000千米以上的高空去了，其優(yōu)點(diǎn)是無(wú)線電波的傳播基本不受地面氣象、地形等因素的影響，臺(tái)站的建立也不受地理?xiàng)l件的限制，距離也不受限制，因此可以很容易地建立起一個(gè)全球?qū)Ш较到y(tǒng)。目前使用最成功的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)當(dāng)屬美國(guó)人建造的全球定位系統(tǒng)(GPS)。這個(gè)系統(tǒng)由三部分組成。第一部分是人造衛(wèi)星，它由21顆衛(wèi)星組成。這些衛(wèi)星運(yùn)行在高度為20000千米的6條圓形軌道上。每顆衛(wèi)星12小時(shí)繞地球飛行一周。它們運(yùn)行的路線覆蓋了從南緯630到北緯630的地球上的大部分地區(qū)。衛(wèi)星發(fā)射兩種頻率高于l000兆赫的無(wú)線電波，和光線一樣直線傳播，精確度高而且不受干擾。衛(wèi)星軌道的設(shè)計(jì)能保證在其所覆蓋的區(qū)域之內(nèi)的每一點(diǎn)上，在大部分時(shí)間內(nèi)能同時(shí)看(接收)到4個(gè)以上的衛(wèi)星。系統(tǒng)的第二部分是地面上一系列的衛(wèi)星管理站。它們的作用是跟蹤、遙測(cè)和管理衛(wèi)星，還要把精確的時(shí)間及其他信息傳送給衛(wèi)星。第三部分就是使用者手中的接收機(jī)，它在收到4個(gè)衛(wèi)星發(fā)來(lái)的信號(hào)后，測(cè)定出這4個(gè)衛(wèi)星的信號(hào)傳送到接收地點(diǎn)所用的時(shí)間(這一時(shí)間從衛(wèi)星所在的位置可以計(jì)算出來(lái))，這樣每顆衛(wèi)星就可以對(duì)應(yīng)于測(cè)量點(diǎn)建立一個(gè)方程式，4顆衛(wèi)星建立4個(gè)方程式。其中的4個(gè)未知數(shù)是使用者所在的位置的三個(gè)坐標(biāo)(x陀)和飛機(jī)的速度。在這個(gè)方程中的重要參數(shù)是時(shí)間。用無(wú)線電波傳播的速度與時(shí)間相乘就得出距離。無(wú)線電傳播的速度為每秒30萬(wàn)千米。如果時(shí)間相差千萬(wàn)分之一秒，距離就會(huì)差30米。因此這個(gè)系統(tǒng)對(duì)時(shí)間精度的要求就非常高，要求是在兩千年內(nèi)誤差不足l秒!現(xiàn)在GPS接收機(jī)的使用很廣泛，甚至已經(jīng)普及到汽車及探險(xiǎn)隊(duì)員的手中。但是把它用做民航的主要導(dǎo)航手段還需時(shí)日。原因是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是由美國(guó)國(guó)防部開(kāi)發(fā)的軍用系統(tǒng)，它只是部分開(kāi)放給民用。若要把它作為國(guó)際民航的通用導(dǎo)航系統(tǒng)，不少國(guó)家心存戒心，擔(dān)心一旦發(fā)生政治糾紛或戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)，國(guó)家的民航系統(tǒng)將會(huì)受制于人。此外美國(guó)政府人為地把供民用的GPS的精度由l6米降低為l00米。這樣的精度作為遠(yuǎn)程導(dǎo)航是足夠的，但要為飛機(jī)在機(jī)場(chǎng)進(jìn)近、降落、起飛各階段做精密導(dǎo)航還是不夠的。世界有關(guān)各國(guó)正在通過(guò)國(guó)際民航界的一致努力，期望在10～15年內(nèi)建立一個(gè)由國(guó)際組織管理的，精度達(dá)到要求的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。此后飛機(jī)將在全球的任何地點(diǎn)都能得到精確的衛(wèi)星導(dǎo)航，安全地進(jìn)行飛行活動(dòng)，這將是導(dǎo)航技術(shù)的第二次大飛躍，現(xiàn)在使用的大部分無(wú)線電導(dǎo)航設(shè)施那時(shí)將退居二線轉(zhuǎn)成為輔助設(shè)施。來(lái)源：中國(guó)民航局 

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)在20世紀(jì)60年代后開(kāi)始進(jìn)入民航。它由陀螺儀和加速度計(jì)組成。陀螺儀可以測(cè)量出飛機(jī)在各個(gè)方向角速度的變化，它的構(gòu)造原理與地平儀相同。加速度計(jì)是用來(lái)測(cè)量飛機(jī)在各個(gè)軸直線方向上速度的變化。加速度計(jì)的構(gòu)造原理不算復(fù)雜。當(dāng)人在面朝前方乘車時(shí)，如果車輛迅速起動(dòng)，人就會(huì)被一個(gè)力壓到座椅靠背上。如果車輛急剎車，人的身體又會(huì)被拋向前方，這些都是加速度的作用。把一個(gè)質(zhì)量塊用彈簧和飛機(jī)結(jié)構(gòu)連在一起，此質(zhì)量塊和它下面的支持面如果摩擦極小，可以自由移動(dòng)的話，那么當(dāng)飛機(jī)減速時(shí)，質(zhì)量塊向前運(yùn)動(dòng)，彈簧會(huì)被壓縮；飛機(jī)加速時(shí)，質(zhì)量塊后移，彈簧就被拉長(zhǎng)。測(cè)量此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度就可以算出加速度的大小。相對(duì)飛機(jī)的三個(gè)軸分別安裝三個(gè)專用的加速度計(jì)，這樣就可以測(cè)出飛機(jī)在每個(gè)軸方向上的加速度。根據(jù)物理定理和數(shù)學(xué)運(yùn)算得知，如果知道了物體每一時(shí)刻的加速度，只要再知道了它的起始速度就能得出任一時(shí)刻的速度。如果知道物體出發(fā)的位置，運(yùn)用數(shù)學(xué)公式可以得出此物體離開(kāi)出發(fā)點(diǎn)的距離。用三個(gè)加速度計(jì)和三個(gè)陀螺儀組成了慣性測(cè)量系統(tǒng)，把飛機(jī)在它的三個(gè)軸上的角度變化率(角加速度)和加速度分別測(cè)出來(lái)，再用計(jì)算機(jī)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算就能得出飛機(jī)在任一時(shí)刻的速度、姿態(tài)的數(shù)據(jù)。進(jìn)一步就可以算出飛機(jī)已飛行的距離、方向和實(shí)際的位置。并且計(jì)算機(jī)還可以提前為飛機(jī)算出應(yīng)該采用什么樣的航向、速度以使飛機(jī)按照預(yù)先設(shè)定的航線飛行。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)不依賴地面設(shè)施的幫助，飛機(jī)可以用它實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)依靠在初始的位置上把以后得到的數(shù)據(jù)不斷加上去來(lái)得到所需的數(shù)據(jù)，因此初始的位置數(shù)據(jù)如果不精確，以后所得出的一系列數(shù)據(jù)就都不準(zhǔn)確。為了防止這種失誤，飛機(jī)在起飛前必須在機(jī)場(chǎng)把當(dāng)?shù)氐臄?shù)據(jù)(經(jīng)、緯度等)準(zhǔn)確無(wú)誤地輸入系統(tǒng)，并對(duì)慣性導(dǎo)航的各種數(shù)據(jù)予以校準(zhǔn)。慣性導(dǎo)航在數(shù)學(xué)運(yùn)算方面，主要是使用連續(xù)相加(積分)的辦法，如果每一個(gè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)一點(diǎn)微小的誤差，經(jīng)過(guò)多次相加，累積起來(lái)，最后得出的數(shù)據(jù)將會(huì)與真實(shí)情況出現(xiàn)很大的誤差，這是它長(zhǎng)期得不到實(shí)用的主要原因。其實(shí)在飛機(jī)出現(xiàn)前l(fā)50年，英國(guó)物理學(xué)家牛頓就用這種方法計(jì)算出行星運(yùn)行的軌道位置。可是在飛機(jī)發(fā)明后的幾十年，慣性導(dǎo)航仍未能用到航空上去，主要因?yàn)楫?dāng)時(shí)這種儀器的制造精度不夠而且也缺乏能準(zhǔn)確快速運(yùn)算的計(jì)算機(jī)與之配套所致。如今慣性導(dǎo)航儀的誤差已縮小到飛行l(wèi)0000千米只有不到400米的程度。當(dāng)今飛機(jī)在飛越大洋和大面積的無(wú)人區(qū)時(shí)，慣性導(dǎo)航是最為廣泛使用的有效導(dǎo)航手段。在有航路的地區(qū)，慣性導(dǎo)航的精確度不如vOR—DME系統(tǒng)，此外慣性導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)備的價(jià)格也比較昂貴，目前僅在大中型飛機(jī)上裝備有這種導(dǎo)航設(shè)備。來(lái)源：中國(guó)民航局

飛機(jī)在廣袤的天空中飛行，它是怎樣在天上認(rèn)路的呢?經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的發(fā)展過(guò)程，導(dǎo)航學(xué)問(wèn)世而且逐漸成熟了。導(dǎo)航學(xué)就是指引飛機(jī)和船只認(rèn)路的學(xué)問(wèn)。早期飛機(jī)依靠地面標(biāo)志和地圖去認(rèn)路，此時(shí)飛機(jī)不能飛得太高，駕駛員必須用雙眼盯住地面，搜索標(biāo)志物。有些標(biāo)志容易辨認(rèn)，如塔、鐵路、河流等。但有些標(biāo)志就看不清了，如文字標(biāo)志等。有時(shí)飛機(jī)駕駛員是利用航空地圖來(lái)認(rèn)路的，航空地圖與普通地圖不一樣的地方是在這種地圖上標(biāo)出了許多空中可以識(shí)別的地面標(biāo)志物。這種早期的導(dǎo)航方法叫目視導(dǎo)航。以后，隨著時(shí)間向后推移，飛機(jī)飛得越來(lái)越快，越來(lái)越高。目視導(dǎo)航在多數(shù)情況下應(yīng)付不了了。于是駕駛員的手頭除了地圖外又添加了時(shí)鐘和計(jì)算尺(或計(jì)算器)兩種工具。時(shí)鐘要求走時(shí)精確，可靠性強(qiáng)；計(jì)算尺(或計(jì)算器)則是經(jīng)過(guò)專門設(shè)計(jì)的，有關(guān)人士把飛機(jī)飛行所用的速度、距離、角度之間的關(guān)系編制成相應(yīng)的計(jì)算步驟和程序刻畫在計(jì)算尺上，駕駛員在使用時(shí)，只要知道其中一個(gè)數(shù)據(jù)就可以用這種計(jì)算尺迅速得出相應(yīng)的其他數(shù)據(jù)。駕駛員在選定的航線上飛行，利用時(shí)鐘可以知道已飛行了多少時(shí)間，由速度表知道飛行速度，這樣就可以算出在航線上已飛行過(guò)的距離。從地圖上找出航線上標(biāo)明的航路點(diǎn)，由速度算出到達(dá)這點(diǎn)的時(shí)間，屆時(shí)從機(jī)上向下看找到這個(gè)航路點(diǎn)標(biāo)志，就可以確認(rèn)飛機(jī)正在預(yù)定的航線上飛行。那時(shí)在大飛機(jī)上設(shè)有導(dǎo)航員，他的主要任務(wù)就是根據(jù)地圖、飛行速度、時(shí)間和其他信息算出飛機(jī)所在的位置和為了到達(dá)目的地飛機(jī)應(yīng)該采取的飛行路線。這種方法叫做推測(cè)導(dǎo)航。以上介紹的這兩種導(dǎo)航手段，目前在小型飛機(jī)上仍在使用，大中型飛機(jī)一般不用，只在某些特殊緊急情況下才使用。航空與航海有某些相似之處，比如藍(lán)天和大海都是浩渺無(wú)際，茫茫一片。空中導(dǎo)航于是就從海上導(dǎo)航借鑒了一些方法。磁羅盤的使用就是其中之一。磁羅盤的指針指向地球的磁極，地球的磁軸和地軸并不重合，磁南極、磁北極和真正的南北極相距l(xiāng)000千米左右。利用磁羅盤測(cè)出的方向叫磁方向，這種方向的北方叫磁北。地極的北方叫真北，真北方向叫真方向。真方向與磁方向之間偏差的角度叫做磁差。飛機(jī)上的鐵制零件和磁場(chǎng)會(huì)影響磁羅盤發(fā)生指向偏差，這個(gè)偏差叫做羅差。飛在出廠前由制造廠家測(cè)量出羅差，駕駛員在飛機(jī)上使用羅盤時(shí)得到的讀數(shù)要加上羅差才能得到磁方向，再加上磁差就得到真方向。在航空地圖上都標(biāo)有各地的磁差。實(shí)際上飛機(jī)在飛行中大量使用的是磁航向。在中低緯度地區(qū)，磁方向與真方向的偏差不大。只有到了離極地很近的高緯度地區(qū)，磁差才變得很大。一般在南北緯60度以上的地區(qū)飛行，磁方向就不能使用了。無(wú)線電進(jìn)入飛機(jī)，使導(dǎo)航方法發(fā)生了革命性變化。駕駛員和地面的飛行管制人員可以用無(wú)線電互相通話。這種通話使用2個(gè)不同的無(wú)線電波段。在200千米范圍之內(nèi)用甚高頻通信，這種電波的頻率在1 18兆赫到135兆赫之間，直線傳播，可以有很多頻道。這種通訊方式用在機(jī)場(chǎng)附近的繁忙的空中交通空域里，而這個(gè)區(qū)域正是管制員需要處理問(wèn)題最多的地方。對(duì)于超過(guò)200千米的通訊聯(lián)絡(luò)，使用高頻通訊。高頻電波和短波廣播電臺(tái)使用著同樣范圍的頻率，這種電波在天空和地面間來(lái)回反射可以傳播上千千米，但是頻道少、通訊質(zhì)量不太穩(wěn)定，用于飛機(jī)和遠(yuǎn)距離的地面臺(tái)站的聯(lián)系。有了以上介紹的這兩種通訊方法，地面和空中就建立起雙向聯(lián)系，管制員就能夠及時(shí)地知道飛機(jī)的位置、高度等情況。他可以給駕駛員下達(dá)指令，提供導(dǎo)航信息，指導(dǎo)飛機(jī)的飛行。來(lái)源：中國(guó)民航局

假如你乘飛機(jī)從美國(guó)舊金山飛回北京，雖然飛行時(shí)間僅用了十幾個(gè)小時(shí)，但日子卻跳過(guò)去一天，無(wú)形中丟了一天，這一天哪里去了?17世紀(jì)末，一些人由英國(guó)出發(fā)越過(guò)大西洋，又橫穿了美國(guó)大陸，最終到達(dá)太平洋的東岸。他們?cè)诖擞龅搅擞蓺W洲出發(fā)向東走，通過(guò)西伯利亞又跨過(guò)白令海峽的俄國(guó)探險(xiǎn)隊(duì)。這兩撥人之間發(fā)生了一場(chǎng)爭(zhēng)論，英國(guó)人的日期比俄國(guó)人多了一天。雙方都有確鑿的記錄為證，誰(shuí)也說(shuō)服不了誰(shuí)。最后這場(chǎng)爭(zhēng)論由俄國(guó)圣彼得堡的科學(xué)家給出了答案：原來(lái)雙方的記錄都沒(méi)錯(cuò)，問(wèn)題出在這兩批人共同完成了繞地球一圈的旅行，等于替地球轉(zhuǎn)了一圈，如果按照后來(lái)國(guó)際的統(tǒng)一規(guī)定，英國(guó)人的記錄日期就是對(duì)的，俄國(guó)探險(xiǎn)家就是錯(cuò)的。在上面介紹區(qū)時(shí)的概念時(shí)，大家已經(jīng)知道在同一時(shí)刻內(nèi)，世界不同地區(qū)之間的時(shí)間可以相差24小時(shí)，也就是整整一天。問(wèn)題出來(lái)了，這一天究竟應(yīng)該從哪里開(kāi)始，也就是從哪一條經(jīng)線開(kāi)始呢?在開(kāi)始的那條經(jīng)線記錄時(shí)間為0時(shí)(也就是子夜12時(shí))，開(kāi)始了新的一天，由它向西的地方會(huì)依次迎來(lái)這新的一天。這條經(jīng)線的地球另一面上， 此時(shí)太陽(yáng)高照， 正是前一天的中午12時(shí)，而由此再向西去，則是前一天的下午或晚上。轉(zhuǎn)了一圈再回到開(kāi)始的那條經(jīng)線，在線的東邊，時(shí)間仍為子夜l2時(shí)(也就是0時(shí))，可這是前一天的子夜l2時(shí)，新開(kāi)始的一天比這條經(jīng)線的東邊整整晚了一天。這樣就必須定出一條經(jīng)線做為全球日期的起始線，大家才好記錄日期。這條線叫做日界線或國(guó)際日期變更線。線的兩側(cè)日期相差一天，為了方便同一塊陸地上的人使用同一日期，這條線最好不要穿過(guò)有人居住的大片的陸地。于是有關(guān)人士就把這條人為的日期變更線基本定在180°的經(jīng)線上，這條線在太平洋上，除了無(wú)人居住的南極洲外，只穿過(guò)很少的陸地，為了避開(kāi)這些半島或島嶼，這條線在白令海峽和太平洋南部共有三處彎曲。因?yàn)橛辛巳掌谧兏€的緣故，所以日期變更線西面的日期比東面的日期要多一天。當(dāng)你乘飛機(jī)從中國(guó)向東飛到美國(guó)時(shí)，日期要減一天，反之，當(dāng)你返回中國(guó)時(shí)，日期又要加一天。現(xiàn)在我想你一定明白了這失去的一天是怎么一回事了。來(lái)源：中國(guó)民航局

時(shí)間是一個(gè)看似簡(jiǎn)單而又十分復(fù)雜的概念。長(zhǎng)久以來(lái)，時(shí)間被認(rèn)為是一個(gè)絕對(duì)的永恒的流逝過(guò)程。直到2°世紀(jì)初，在科學(xué)家對(duì)光速的研究中，這種時(shí)間觀念碰到了意料之外的困難，后來(lái)由天才的物理學(xué)家愛(ài)因斯坦揭開(kāi)了時(shí)間的奧秘。原來(lái)時(shí)間并不是絕對(duì)的，時(shí)間是和運(yùn)動(dòng)相連的；運(yùn)動(dòng)改變，時(shí)間也會(huì)改變，時(shí)間由運(yùn)動(dòng)來(lái)度量。我們的祖先很早就找到了以地球的運(yùn)動(dòng)作為度量時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)。在北半球的某一地點(diǎn)，連續(xù)兩次在正南方對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)也就是地球轉(zhuǎn)動(dòng)一周所經(jīng)過(guò)的時(shí)間稱為1天。把1天等分為24份， 每份叫1小時(shí)，1小時(shí)再被分成60份，每I份又可分成60秒。這種計(jì)時(shí)方法就是按照地球的自轉(zhuǎn)建立起來(lái)的時(shí)間系統(tǒng)。1天是從子夜的。點(diǎn)起始，太陽(yáng)在正南方時(shí)為l2點(diǎn)，再過(guò)l2個(gè)小時(shí)又回到0點(diǎn)。為了避免上下午和黑夜白天的混淆，航空業(yè)通用24小時(shí)制，用13點(diǎn)、l4點(diǎn)代替下午I點(diǎn)、下午2點(diǎn)的說(shuō)法。早在兩千多年以前，我國(guó)先民已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在不同地區(qū)太陽(yáng)出現(xiàn)在正南方的時(shí)間是不同的，東部地區(qū)的太陽(yáng)經(jīng)過(guò)正南方的時(shí)間比西部地區(qū)早，用現(xiàn)在的地球坐標(biāo)來(lái)描述即地球上經(jīng)度不同的兩個(gè)地方時(shí)間不同。在小范圍內(nèi)時(shí)間不同這一差別所造成的麻煩還不突出。l6世紀(jì)以后，新大陸被發(fā)現(xiàn)，地球的海上航行開(kāi)始了。當(dāng)時(shí)鐘表已經(jīng)普遍用于計(jì)時(shí)，人們發(fā)現(xiàn)從英國(guó)到中國(guó)香港的海上航行，按時(shí)鐘計(jì)算的時(shí)間總要比在當(dāng)?shù)赜锰?yáng)計(jì)算的時(shí)間少8個(gè)小時(shí)，即輪船到達(dá)香港按鐘表的指針表示出的時(shí)間是上午8點(diǎn)，可是此時(shí)香港上空的太陽(yáng)卻已偏西了，當(dāng)?shù)匾呀?jīng)是下午4點(diǎn)，糊里糊涂地就丟失了8個(gè)小時(shí)。而當(dāng)輪船從香港返回到英國(guó)時(shí)，這8個(gè)小時(shí)又神奇地補(bǔ)回來(lái)了。經(jīng)過(guò)研究，科學(xué)家才弄清楚了在不同經(jīng)度上以太陽(yáng)為基準(zhǔn)確定的時(shí)間都是不相同的。經(jīng)度相差1°的兩個(gè)地方，時(shí)間就差4分鐘。以當(dāng)?shù)氐奶?yáng)運(yùn)行所確定的時(shí)間叫地方時(shí)。在小范圍內(nèi)，地方時(shí)差別不是很大，例如北京與天津的地方時(shí)相差僅54秒，這時(shí)地方時(shí)還可以使用。但在相隔較遠(yuǎn)的兩個(gè)地區(qū)，各用各的地方時(shí)，這問(wèn)題可就大了。為了協(xié)調(diào)這種差異，召開(kāi)了國(guó)際會(huì)議制定了國(guó)際區(qū)時(shí)制，把地球劃分成不同的區(qū)域，每個(gè)區(qū)域使用統(tǒng)一的時(shí)間。會(huì)議決定把地球表面按經(jīng)度處理，每相差l5°，時(shí)間就相差l小時(shí)。以l5°做為一個(gè)區(qū)域，每區(qū)的中央經(jīng)度稱為標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)度，這個(gè)經(jīng)度的東邊7．5°和西邊7．5°之間構(gòu)成一個(gè)時(shí)區(qū)，在這個(gè)時(shí)區(qū)內(nèi)都使用中央經(jīng)度的時(shí)間，這種時(shí)間被稱為區(qū)時(shí)。0°經(jīng)線向東7．5°和向西7．5°之間稱為0時(shí)區(qū)。從0時(shí)區(qū)向東稱為東區(qū)，從東1區(qū)一直排列到東12區(qū)；向西為西區(qū)，從西1區(qū)排列到西l2區(qū)。東西l2區(qū)相互重合是一個(gè)時(shí)區(qū)，其標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)度是180°。有了時(shí)區(qū)制使全世界各地區(qū)的時(shí)間統(tǒng)一為24小時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，每2個(gè)相鄰時(shí)區(qū)的區(qū)時(shí)之差正好是l小時(shí)，使用起來(lái)十分方便。使用區(qū)時(shí)固然給大范圍的活動(dòng)和時(shí)間換算帶來(lái)極大的方便，但是對(duì)于像中國(guó)這樣的大國(guó)，疆域遼闊，東西橫跨5個(gè)時(shí)區(qū)，時(shí)間相差5小時(shí)，在組織各種國(guó)內(nèi)的活動(dòng)時(shí)，使用區(qū)時(shí)卻很不方便。于是我國(guó)中央政府就選定了以首都北京所在的東8區(qū)的區(qū)時(shí)作為全國(guó)各地統(tǒng)一使用的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，這就是北京時(shí)間。準(zhǔn)確一點(diǎn)說(shuō)，東8區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)度是l20°，北京在120°以西3°41’，北京的地方時(shí)比東8區(qū)的區(qū)時(shí)(北京時(shí)間)晚l5分鐘。使用北京時(shí)間在國(guó)內(nèi)各地旅行非常方便，旅客的手表不用隨地點(diǎn)不同而經(jīng)常撥動(dòng)。但在橫向距離北京較遠(yuǎn)的一些地區(qū)，使用北京時(shí)間在生活中也有不便之處。比如在烏魯木齊，夏天到了晚上l0點(diǎn)，太陽(yáng)還高掛在西方的天空，而冬天早晨9點(diǎn)太陽(yáng)還未升起，因此當(dāng)?shù)厝罕姷淖飨r(shí)間還要按照當(dāng)?shù)氐膮^(qū)時(shí)適當(dāng)調(diào)整。并不是所有的大國(guó)國(guó)內(nèi)都使用統(tǒng)一的時(shí)間，例如美國(guó)國(guó)土橫跨5個(gè)時(shí)區(qū)，各區(qū)分別使用當(dāng)?shù)氐膮^(qū)時(shí)。當(dāng)旅客做橫越美國(guó)東西部的旅行時(shí)，他還需要多次撥動(dòng)手表才行。現(xiàn)代飛機(jī)的飛行速度不斷增加，航空活動(dòng)也與日俱增。使用區(qū)時(shí)制有時(shí)也會(huì)不方便。舉一個(gè)明顯的例子：超音速飛機(jī)的飛行速度可以和地球轉(zhuǎn)動(dòng)的速度一樣快，用這種速度追著太陽(yáng)飛，在整個(gè)飛行過(guò)程中，將會(huì)出現(xiàn)日不落的景象。用區(qū)時(shí)制計(jì)算，這架飛機(jī)上的時(shí)間幾乎固定不變，這一現(xiàn)象顯然和利用時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)衡量運(yùn)動(dòng)距離長(zhǎng)短的要求產(chǎn)生了矛盾。于是就出現(xiàn)了世界時(shí)，它把地球看做一個(gè)區(qū)域來(lái)計(jì)算時(shí)間，以0區(qū)的時(shí)間做為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，也叫世界時(shí)，或者叫格林尼治時(shí)間。科學(xué)不斷進(jìn)步，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)地球的轉(zhuǎn)動(dòng)并不均勻，有時(shí)快一點(diǎn)有時(shí)慢一點(diǎn)，每一天可能相差幾分鐘。在高速飛行時(shí)，一秒鐘之差飛行距離就可能相差幾百米，因此在航空業(yè)中需要使用一種更精確的時(shí)間。20世紀(jì)初發(fā)現(xiàn)了原子共振現(xiàn)象，原子振動(dòng)頻率的穩(wěn)定性和精確性都超過(guò)了地球轉(zhuǎn)動(dòng)。用原子共振制成的鐘叫原子鐘。用原子鐘所測(cè)出的地球自轉(zhuǎn)一周的平均時(shí)間是23小時(shí)56分04秒。用原子鐘來(lái)度量時(shí)間的精確度比普通的時(shí)間系統(tǒng)要準(zhǔn)確許多倍，上千年不差一秒。但這種計(jì)時(shí)與用太陽(yáng)計(jì)時(shí)每天可能相差幾分鐘，長(zhǎng)期積累下來(lái)就和世界時(shí)出現(xiàn)較大的差別，于是又使用了閏秒的辦法來(lái)協(xié)調(diào)原子鐘計(jì)時(shí)與世界時(shí)的差別，這種計(jì)時(shí)的系統(tǒng)叫做協(xié)調(diào)世界時(shí)，縮寫是UTC。它的精確度遠(yuǎn)高于世界時(shí)，它們之間的報(bào)時(shí)差別在任何時(shí)間都不會(huì)超過(guò)一秒鐘。國(guó)際民航組織規(guī)定全世界民航業(yè)統(tǒng)一使用協(xié)調(diào)世界時(shí)。來(lái)源：中國(guó)民航局