GPS 如何给世界带来时间


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了解正确的时间有时候对于我们来说是理所当然的，但是是谁决定正确的时间是多少呢？他们是怎么决定的呢，并且GPS适合于正确的时间是在哪发生的？

答案是：国际度量局（BIPM，巴黎），告诉我们1米的长度也告诉我们什么是时间。 为了确定时间，他们依靠于的时间实验室的贡献，每个时间实验室都保持自己的时间测量，并将其与GPS时间进行比较。

一个时钟是其他时钟的标准

时钟实验室采用的时钟，铯原子钟和氢钟是的。 虽然这些时钟是非常可靠的（到每天约2纳秒），但仍有小的变化。 在巴黎的BIPM，他们比较世界各地定时实验室的时钟性能，并通过使用所有贡献时间的加权平均值，计算所谓的UTC（协调世界时间）。 具有更好性能或更稳定的时钟的实验室在UTC的计算中占更多的分量。

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图1: UTC时间是来自世界各地许多时间实验室的共同输入的结果

 这意味着实时UTC只是一个近似的时间，虽然非常准确,并且由更的计算确定的时间。Circular-T日报,每月公布BIPM包含适用于上个月UTC的一些小的修正。

GPS共视接收机放在哪里？

每个提交UTC的时间实验室测量其自己的UTC版本，例如，UTCBrussels是UTC的比利时时间。 那么BIPM如何比较所有这些不同的时钟的性能？ 答案是，它使用GPS共视接收机或更地，GNSS（导航卫星系统）接收器，除了GPS之外，还跟踪星座诸如GLONASS，Galileo，BeiDou和IRNSS。

的时间测量是每个GPS接收机的。通过测量卫星信号到接收器的传播时间来确定 计算位置的卫星和接收器之间的距离。 在通过时间中1纳秒的误差转换为距离上的30cm的误差。 GPS卫星星座使用其自己的测量的时间称为GPS时间，每个卫星都有其自己的机载原子钟集合。 因此卫星可以被视为非常的飞行时钟。

通过跟踪GPS卫星，接收机可以记录其自己的接收机时钟和卫星时钟之间的时间差，例如。 UTCBrussels - GPS时间。 这些时间差以及其他信息以CGGTTS的数据格式收集并发送到BIPM。 使用CGGTTS和其他数据，BIPM可以将Brussels的时钟与New York的时钟相比较，使用GPS时间减去个体差异：一种称为“共视法”的技术。

UTCBrussels - UTCNew York =（UTCBrussels - GPS时间） - （UTCNew York - GPS时间）上述两个GPS时间项彼此抵消，留下UTCBrussels和UTCNew York之间的差异.

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图2：通过将各个时钟与GPS时间进行比较，可以将它们彼此进行比较

设置时间实验室

   为了比较世界各地定时实验室中使用的原子钟，他们需要连接到GPS共视时间比对接收机。 这是一种特殊类型的接收机，它可以使用外部原子钟而不是自己的时钟，以下使用原子钟的两个输出信号：秒脉冲同步到UTC（PPS IN）和10 MHz正弦波的频率参考（REF IN）。时间实验室的基本成分如图3所示。然而，为了达到所需的纳秒，还需要大量的知识和准备。 应准确校准设置中所有元件的信号延迟，为此，BIPM保留一组预校准的行进接收器作为校准参考。 除了提供用于计算UTC的定时接收机，Septentrio也为BIPM提供了用于校准的定时接收机。

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图3：传输时间实验室的基本成分：Cs原子钟，PolaRx5TR定时接收器和天线

的时间和频率传输应用，PolaRx5TR优化代码质量和载波相位测量，PolaRx5TR完全符合含CCTF5(2015)的时间传播

比利时Septentrio公司PolaRx5TR时间和频率传输应用

 1、  极其的时间同步时间转移应用

 2、PPS输入内部延迟校准

 3、CGGTTS V2E兼容 

 4、接收所有可见的信号 (GPS, GLONASS,  GALILEO, BEIDOU, IRNSS)

 5、 高，低相噪的测量

 6、 独特的干扰监测和缓解

 7、强大的网络界面和日志记录功能