2.6. Время в радионавигационных системах


Сигналы, передаваемые спутниками GPS, относятся к системе времени GPS Time (GPST). Время GPST определяется на основе измерений от набора цезиевых и рубидиевых стандартов частоты, находящихся на станциях слежения и на борту спутников. Нуль-пункт шкалы этого атомного времени был совмещен со шкалой времени UTC в 1980 г. Но есть два важных различия между GPST и UTC. Во-первых, GPST определяется в реальном времени, а во-вторых, это шкала непрерывного времени, в ней игнорируются скачки секунд. Время GPST регулируется таким образом, чтобы оставаться со временем UTC(USNO) в пределах 1 мкс (без учета скачков секунд). В действительности в последние годы время GPST поддерживается в пределах 10 нс от UTC(USNO). В результате GPST отличается от UTC на целое число секунд плюс доли микросекунды. Так, на 1.01.2001 GPST=UTC+13 с.

Эпоха времени в GPST определяется через номер недели GPS и номер секунды в неделе. Номер недели GPS дается в навигационном сообщении по модулю 1024, поскольку для него отводится 10 бит. Первый цикл из 1024 недель GPS начался в полночь с субботы 5 января на воскресенье 6 января 1980 г. (0:00:00 UTC, 6 января 1980 г., юлианская дата 2444244.500). Первый переход через ноль произошел в полночь по времени GPST (но не UTC) 21/22 августа 1999 г. Это событие, названное сокращенно WNRO (от Week Number Roll Over, то есть счетчик числа недель исчерпан), привело к тому, что некоторые старые приемники и программы после него стали работать неверно [Gourevitch and Dale, 1999].

Номер недели GPS WN для юлианской даты JD можно найти по формуле:

(2.14)
где INT означает целую часть полученного в результате деления вещественного числа.

Число секунд в неделе измеряется от предыдущей полночи (по шкале GPST) с субботы на воскресенье. Неделя GPS содержит 604 800 с.

Спутники GPS имеют на борту рубидиевые и цезиевые стандарты частоты.