自动驾驶汽车每秒生成和处理大量数据，实时捕获周围环境的视图，并做出对安全至关重要的时间敏感决策。在航空航天领域，风险更高。从安全通信系统到导航和卫星作，每个元素都依赖于一致的时序来确保安全性和功能性，即使在最恶劣的条件下也是如此。

在我们日益互联的世界中，精确授时提供了关键的同步。几十年来，晶体振荡器一直是主要的授时技术。如今，随着我们的交通系统的复杂性和自主性达到新的水平，对授时技术的期望比以往任何时候都更加严格。它们需要更高的精度、弹性和可靠性——微机电系统 （MEMS） 精密授时设备具有独特的优势。

精度的需求：超越传统计时

几十年来，石英晶体振荡器一直是众多行业精密计时的基础技术。虽然这些传统组件在许多标准应用中是可靠的，但这些组件的局限性越来越受到现代交通运输严酷的挑战。晶体振荡器特别容易受到温度波动、冲击和振动等环境因素的影响。这些压力源会直接影响其频率稳定性，导致性能下降，在极端情况下会导致运行故障。此外，它们相对较大的尺寸和功耗可能会对复杂车辆和航空航天平台的小型化和节能系统造成设计限制。克服这些障碍需要新一代定时解决方案能够提供坚定不移的可靠性。

MEMS 的力量

与经典的石英组件相比，MEMS 技术是一种变革性的解决方案。与晶体振荡器的固有脆弱性不同，MEMS 谐振器被设计为微小的硅基结构，使用半导体工艺制造。这种设计赋予了卓越的耐用性和弹性。因此，MEMS 振荡器在较宽的温度范围内具有卓越的稳定性、出色的抗冲击和抗振动能力以及显着更小的占地面积，同时在许多情况下以更低的功耗运行。这些特性使其成为对当今汽车和航空航天系统至关重要的紧凑型高性能模块的理想而强大的选择。

汽车和航空航天应用

MEMS 时序的影响已经改变了地面和空中运输：

• 汽车： MEMS振荡器和时钟发生器提供精确的时序，这对于传输、拼接和处理来自摄像头、雷达和光等多个传感器的实时数据、用于车辆定位的检测和测距（LiDAR）以及车辆与外部网络之间的通信至关重要。MEMS承受发动机振动和极端温度的能力有效地证明了其安全性和性能。

• 航空 航天：精确授时对于导航、通信和监视系统至关重要。飞机和卫星还严重依赖全球定位系统 （GPS）、信号处理和雷达系统的同步。MEMS 振荡器提供稳定的时钟，使飞机能够安全运行并远距离传输数据。它们卓越的抗辐射、抗冲击和极端热条件使其成为传统飞机和近地轨道卫星长期运行要求的理想选择，支持从全球互联网连接到环境监测的一切。

要成功地将复杂的定时解决方案集成到紧凑的高性能模块中，需要创新的设计实践和细致的工程设计。MEMS 精密授时的强大功能正在满足交通运输新时代的需求，有望成为自动驾驶汽车、航空航天导航和更加同步的世界的基石授时解决方案。

本文基于 Markus Lutz 撰写的 Precision Timing 在推进交通技术中的作用，最初由福布斯发表。