GPS授时系统是什么时候开始流行的?
自从1957年颗人造地球卫星上天,几十年来各国发射的卫星数量和质量有了很大的提高,尤其是各种用途的应用卫星得到了迅猛的发展。卫星在离地面很高的轨道上运行,一颗卫星就可观察地面很大一片区域。卫星这种得天独厚的空间位置,使其在很多领域得到了广泛的应用。
gps授时就是希望更多的地方可以接受它所发播的标准时间和标准频率信号,利用卫星来授时就可以实现发播信号大面积的覆盖。
因此还在卫星发展的初级阶段,人们就开始研究用卫星实现时间同步的方法。至今这项技术实现远距离时间同步的佳方法。卫星授时的另一个优点是卫星至用户的无线电波是直达波,虽然它也受大气折射的影响,单比起短波,长波等需要靠电离层的反射实验远距离传播的方法,它的精度要高的多,更何况无线电波大部分时间是在近似真空的条件下传播。
GPS是美国国防部于1973年12月批准研制的定时与测距导航系统。由于该系统用途广泛,用户多,因此接收机得到了极大的开发,集成度越来越高,价格越来越低,这更加速了GPS的应用。可以说GPS是目前用户多的主动式高精卫星授时手段。完整的GPS由广播信号卫星组成的空间部分,控制整个系统运行的控制部分和各种用途的GPS接收机组成的用户部分组成。前两部分组成授时系统,用户部分对时间用户来说是GPS定时接收机。
空间部分由多颗卫星组成的星座。整个星座由24颗卫星组成。这24颗卫星均分布在6个倾角为55度的轨道面上,每个轨道上有4颗卫星,此外还有4颗备用卫星。星座的设计是为了保证在全球任何地方同时可观测仰角在15度以上的卫星有4颗至8颗。如果仰角进一步降低到5度,多可同时观测到12颗卫星。GPS星座这样设计的目的是为了满足导航定位的需要。
GPS卫星的主体为直径为1.5m的圆柱体,它的辅助设备包括两块约7平方的太阳能电池帆板用于轨道调整和稳定性控制的推进系统。GPS卫星与授时密切相关的分系统是导航分系统,它包括导航电文存储器,原子频标,伪随机码发生器,S频段接收机和L频段双频发射机。
GPS授时按卫星在授时中所起的作用可分为主动式和中转式两类。主动式卫星带有精密时钟,可发播标准时间信号;中转式卫星仅是一个媒介,它转发由地面时间基准通过卫星地面站送来标准时间信号。