GPS授時系統是什么時候開始流行的?
自從1957年顆人造地球衛星上天,幾十年來各國發射的衛星數量和質量有了很大的提高,尤其是各種用途的應用衛星得到了迅猛的發展。衛星在離地面很高的軌道上運行,一顆衛星就可觀察地面很大一片區域。衛星這種得天獨厚的空間位置,使其在很多領域得到了廣泛的應用。
gps授時就是希望更多的地方可以接受它所發播的標準時間和標準頻率信號,利用衛星來授時就可以實現發播信號大面積的覆蓋。
因此還在衛星發展的初級階段,人們就開始研究用衛星實現時間同步的方法。至今這項技術實現遠距離時間同步的佳方法。衛星授時的另一個優點是衛星至用戶的無線電波是直達波,雖然它也受大氣折射的影響,單比起短波,長波等需要靠電離層的反射實驗遠距離傳播的方法,它的精度要高的多,更何況無線電波大部分時間是在近似真空的條件下傳播。
GPS是美國國防部于1973年12月批準研制的定時與測距導航系統。由于該系統用途廣泛,用戶多,因此接收機得到了極大的開發,集成度越來越高,價格越來越低,這更加速了GPS的應用??梢哉fGPS是目前用戶多的主動式高精衛星授時手段。完整的GPS由廣播信號衛星組成的空間部分,控制整個系統運行的控制部分和各種用途的GPS接收機組成的用戶部分組成。前兩部分組成授時系統,用戶部分對時間用戶來說是GPS定時接收機。
空間部分由多顆衛星組成的星座。整個星座由24顆衛星組成。這24顆衛星均分布在6個傾角為55度的軌道面上,每個軌道上有4顆衛星,此外還有4顆備用衛星。星座的設計是為了保證在全球任何地方同時可觀測仰角在15度以上的衛星有4顆至8顆。如果仰角進一步降低到5度,多可同時觀測到12顆衛星。GPS星座這樣設計的目的是為了滿足導航定位的需要。
GPS衛星的主體為直徑為1.5m的圓柱體,它的輔助設備包括兩塊約7平方的太陽能電池帆板用于軌道調整和穩定性控制的推進系統。GPS衛星與授時密切相關的分系統是導航分系統,它包括導航電文存儲器,原子頻標,偽隨機碼發生器,S頻段接收機和L頻段雙頻發射機。
GPS授時按衛星在授時中所起的作用可分為主動式和中轉式兩類。主動式衛星帶有精密時鐘,可發播標準時間信號;中轉式衛星僅是一個媒介,它轉發由地面時間基準通過衛星地面站送來標準時間信號。