Как часы спутников GPS синхронизируются друг с другом в земной системе отсчета?

Я смотрел разные темы. Кажется, что часы приемника на Земле не должны быть синхронизированы с часами спутника.

Но я считаю, что часы спутников должны быть синхронизированы друг с другом в земной системе отсчета.

Как это достигается?

Ответы (2)

Местоположение спутников очень точно определяется с помощью методов определения дальности, при которых импульс отправляется с наземной станции на спутник, и спутник очень быстро отвечает с известным временем между приемом и передачей. Это позволяет точно определить, насколько далеко находится спутник. Объединение этой информации с орбитальными треками позволяет точно определить, где находится спутник.

Количество времени, необходимое для обновления времени с момента отправки сигнала до момента его получения и использования, также хорошо известно. То, что на самом деле отправляется на спутник, — это временные дельты, чтобы сказать часам, чтобы они прыгнули вперед или назад на определенное время. Для GPS это обновление может происходить каждые 8 ​​часов, но на практике это делается каждые 24 часа.

На каждом спутнике есть встроенные атомные часы для очень точного определения времени. По сути, относительность управляется путем корректировки часов на основе ожидаемого времени. Они замедлили часы, чтобы скорректировать этот эффект .

Сигналы передаются на спутник через наземную сеть GPS .

Стандарт времени, используемый для часов GPS, составляет целое число секунд от UTC . Время GPS не учитывает дополнительные секунды, поэтому разница во времени составляет целое количество секунд.

Вы уверены, что именно так формируются команды коррекции часов на спутники? Если бы я создавал такую ​​систему, она казалась бы намного более надежной, если бы команды были не «установите ваши часы на то-то и то-то СЕЙЧАС!», а вместо этого «ваши часы работают на 13 наносекунд медленнее, пожалуйста, исправьте». Тогда время, необходимое для передачи и декодирования самой команды, уже не будет критичным.
Спасибо. У меня есть еще один вопрос. Я предполагаю, что разные спутниковые часы будут идти с разной скоростью в зависимости от их точной скорости и положения в гравитационном поле Земли (из-за относительности). Так что мне кажется, что после синхронизации часы разойдутся (это не должно быть проблемой, поскольку мы знаем все, что нужно для расчета вокруг этого). Но я предполагаю, что в какой-то момент мы захотим повторно синхронизировать их в кадре Земли. Как часто происходит повторная синхронизация?
@HenningMakholm Вы правы, я исправлю это. Дельта времени является ключевым моментом.
@AmeetSharma: добавлен комментарий, чтобы решить вашу проблему. Ответ - каждые 8-24 часа. Относительность хоть и вызывает беспокойство, но не так сильно, потому что все спутники вращаются на одной высоте.
Так было в конструкции спутников.
@DavidRicherby Почему спутники постоянно ускоряются?
@corsiKa Потому что на них действует сила (гравитация). Если бы они не ускорялись, то двигались бы по прямой, а не по орбите. Они движутся (примерно) с постоянной скоростью, но в постоянно меняющемся направлении: это изменение скорости, то есть ускорение.
@PearsonArtPhoto Извините, я неправильно прочитал ваш комментарий. Я думал, вы сказали: «Относительность не имеет значения, потому что…» но вы сказали совсем не это.
@HenningMakholm Думаю, у тебя неправильное представление. Часы не "установлены" или "исправлены". Часы просто продолжают идти, и отсчеты не меняются. То, что отправляется на спутники и периодически обновляется, исключительно для того, чтобы развернуться и отправить на наземные приемники, — это файлы, которые предоставляют данные, необходимые для преобразования часового времени в реальное время и для расчета положения спутника. «Подкадр 1 содержит дату GPS (номер недели) и информацию для корректировки времени спутника по времени GPS, а также состояние и работоспособность спутника».
@MarkAdler: Это имеет больше инженерного смысла, да (тем более, что было бы сложно перепрыгнуть LFSR, создавая различные модулирующие потоки битов назад и вперед по запросу). Обратите внимание, что я отвечал на исходную версию ответа, в которой прямо утверждалось, что команды коррекции часов должны быть точно рассчитаны по времени, чтобы новая настройка вступила в силу в нужное время.
@MarkAdler «... преобразовать время часов в реальное время », что именно здесь означает реальное время ? Спасибо
«Реальное время» в данном случае фактически называется «время GPS». Это равномерно увеличивающееся время (т. е. без високосных секунд), измеряемое в неделях и секундах с полуночи начала 6 января 1980 года (воскресенье). В настоящее время он на 17 секунд опережает UTC.

Синхронизация часов приемника:

Приложения GPS или GNSS зависят только от времени прохождения сигнала. Проще говоря: вам нужно только время в пути четырех спутников GNSS, чтобы рассчитать положение. Три спутника для определения положения (x,y,z) и один для погрешности часов приемника. Эта ошибка часов связана с синхронизацией между приемником (например, автомобильной навигацией) и спутниками GNSS.

Синхронизация спутниковых часов:

Спутниковые часы регулярно синхронизируются соответствующей наземной станцией провайдера.
Например , Galileo: есть наземная станция (система Galileo Mission) и несколько сенсорных станций по всему миру.

GMS (Galileo Mission System) будет использовать сеть GSS (Galileo Sensor Stations) двумя независимыми способами. Во-первых, это функция определения орбиты и синхронизации времени (OD&TS), которая будет обеспечивать пакетную обработку каждые десять минут всех наблюдений всех спутников за длительный период и вычислять точную орбиту и смещение часов каждого спутника, включая прогноз прогнозируемого вариации (SISA — Signal-in-Space Accuracy), действительные в течение следующих часов. Результаты этих вычислений для каждого спутника будут загружаться на этот спутник номинально каждые 100 минут с использованием запланированного контакта через станцию ​​восходящей связи миссии.

Украли здесь

С уважением, Бен

Как часы спутников GPS синхронизируются друг с другом в земной системе отсчета?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v