Системи часу в GPS

СРНС (супутникові радіонавігаційні системи) використовують три системи виміру часу:

- зоряний;

- динамічний;

- атомний.

Шкали атомного і динамічного часу є рівноцінними. Одиницею динамічного часу є секунда, яка виміряна атомним годинником, що розташований на геоїді. З метою максимального суміщення шкал всесвітнього часу UT1 і атомного часу ТАІ, введено всесвітній координований час UTC. В основі UTC є атомна шкала часу. Координація часу UTC і UT1 підтримується шляхом введення змін у покази всесвітньо координованого часу на одну секунду. СРНС GPS і ГЛОНАСС застосовують незалежні системи часу, які визначаються різними атомними годинниками. Система GPS використовує систему часу GPS – Time. Вона відповідає часу UTC, який формується еталонами частоти військово-морської обсерваторії США. Російська система ГЛОНАСС також використовує систему часу UTC, яка формується частотними еталонами Державної служби часу і Частот Російської Федерації.

Співвідношення між різними системами часу наступні:

 

TAI GPST

19 S; (9.2)

TAI TDT

32 S 184; (9.3)

,

TAI UTC nS; (9.4)

UT 1

UTC UT 1; (9.5)

Ціле число ns змінюється введенням зсуву часу UTC на

1 s.

9.3 Міжнародна GPS служба IGS. Поняття про перманентну станцію та використання її даних при GPS- спостереженнях

Перманентна GPS-станція ― станція, обладнана комплектом GPS-апаратури, що цілодобово веде спостереження GPS-супутників. Перманентні станції виконують багато функцій. Наприклад, мережа перманентних станцій постійно уточнює і вдосконалює ITRF і ETRF, дозволяє проводити геодинамічні спостереження, тощо. Вони мають також і практичне значення. Зокрема, використання даних з перманентних станцій дозволяє збільшити точність проведених раніше GPS-спостережень, а перманентна станція, яка знаходиться достатньо близько до місця GPS- спостережень, може використовуватись як опорна (базова) точка при відносних методах визначення координат.

Перманентна GPS-станція має бути обладнана: GPS– приймачем, GPS–антеною, блоком безперервного живлення, персональним комп'ютером, що підключений до Інтернету в режимі оn-line, метеорологічними інструментами (бажано).

Перманентна GPS-станція може працювати в двох режимах: щодобовому та щогодинному.

Щодобовий режим: початок сесії: 00:00 UTC кожної доби, кінець сесії: 23:59 UTC кожної доби, інтервал реєстрації сигналів від супутників: 30 сек, починаючи від секунди «0», мінімальний кут місця для супутників, що спостерігаються

+5°.

 

 

Щогодинний режим: початок сесії: 00 хв. кожної години UТС, кінець сесії: 59 хв. кожної години UТС, інтервал реєстрації сигналів від супутників: 30 сек, починаючи від секунди «0», мінімальний кут місця для супутників, що спостерігаються +5°.

Після закінчення сесії дані спостережень якнайшвидше мають бути переписані з приймача на комп'ютер та відіслані до Операційного центру керування даними (у внутрішньму бінарному форматі) або до Центру збору даних (у форматі Compact RINEX).

Станція має задовольняти стандартним вимогам до геодезичних пунктів першого класу по стабільності, стійкості, довготермінової підтримки, доступності тощо. Перешкоди видимості супутників з кутами місця, більше 15°, мають бути мінімальними. Місце розташування антени не повинне мати поруч джерел радіовипромінювання. Антена мас бути захищена від проявів вандалізму. Бажано мати громовідвід.

Міжнародна GPS служба IGS була заснована у 1991 році Міжнародним геодезичним та геофізичним союзом (IUGG) як наукова організація для уніфікації міжнародних стандартів баз даних GPS вимірів і їх аналізу та опрацювання.

Першочергова мета IGS полягає в тому, щоб зробити ці результати загальнодоступними для всіх користувачів, які використовують їх для високоточних геодезичних та геофізичних робіт. IGS має глобальну мережу перманентних GPS-станцій, центрів баз даних і центрів їх аналізу та опрацювання, особливо густою ця мережа є на території Європи. Вся необхідна інформація розміщена на веб-сторінці Центрального Бюро IGS. Тут розміщено у заархівованому виді бази даних результатів вимірів систем GPS і GLONASS. Ці бази даних включають:

- результати спостережень на всіх перманентних станціях;

- ефемериди GPS і GLONASS супутників;

- параметри обертання Землі і руху полюса;

 

 

- координати та швидкості руху перманентних станцій;

- інформацію про поправки атомних годинників супутників і перманентних станцій;

- оцінку зенітної тропосферної затримки;

- глобальні іоносферні карти.

Бази даних IGS підтримують наукові дослідження спрямовані на:

- удосконалення та поширення систем координат ITRF;

- контроль деформацій Земної кори;

- дослідження змін топографії світового океану;

- вивчення обертового руху Землі;

- уточнення орбіт ШСЗ;

- контроль стану тропосфери та іоносфери.