Câc tham chiíu thời gian vă thời gian GPS

Một phần của tài liệu Giáo trình hệ thống định vị toàn cầu navsatr gps 50 (Trang 42 - 45)

câc hănh tinh. Tđt cạ đơn vị tính thời gian xuđt hin mt câch tự nhieđn với con người được sinh ra từ câc hin tượng thieđn vn. Nm được sinh bởi quỹ đâo cụa trâi đđt quay xung quanh maịt trời vă lăm xuđt hin câc mùa. Thâng được sinh bởi sự di chuyeơn cụa maịt trng xung quanh trâi đđt vă sự thay đoơi câc tuaăn trng. Ngăy được sinh bởi chu kỳ xoay cụa trâi đđt vă sự nơi tiíp cụa sâng vă tơi.

Tuy nhieđn, neđu yeđu caău đ chính xâc cao thì vic định nghĩa đơn vị thời gian xuđt hin nhieău vđn đeă. Đaău tieđn lă câc trị nhp nhaỉng phât sinh trong câc định nghĩa chính xâc cụa câc sự xoay vịng vă sự quay. Mt vđn đeă được biít câch đađy hăng ngăn nm lă tính khođng so sânh được với nhau cụa nm, thâng vă ngăy. Mt nm khođng theơ được bieơu din chính xâc baỉng mt sơ nguyeđn cụa thâng hoaịc ngăy hoaịc mt thâng khođng theơ chứa mt sơ nguyeđn ngăy. Đeơ giại qut vđn đeă năy, vođ sơ h chia thời gian vă lịch được phát minh.

2.7.1 Câc h chia thời gian

2.7.1.1 Heơ giờ thieđn vn

H giờ thieđn vn được suy ra từ xự xoay vịng cụa trâi đđt lieđn quan đín khoạng câch câc vì sao vă vì vy cĩ theơ được xâc định baỉng câc quan traĩc văo ban đeđm từ câc vì sao tređn baău trời. Mt ngăy thieđn vn cĩ theơ được định nghĩa xđp xư với khoạng thời gian giữa hai quâ trình trođi qua kí tiíp cụa cùng moơt veơ tinh qua kinh tun gơc. Trong đĩ kinh tun gơc cụa mt trâm quan traĩc lă mt vịng trịn lớn đi qua hai cực ‚celestial‛ vă thieđn đưnh cụa trâm. Nĩi mt câch khâc, kinh tun gơc lă mt phĩp chiíu cụa mt vịng trịn kinh tun địa lý cụa trâm văo maịt caău ‚celestial‛ níu được chiíu từ tađm trâi đđt. Khoạng thời gian cụa mt ngăy thieđn vn trong đơn vị thời gian UTM lă 23h56m04.0905s.

2.7.1.2 H giờ maịt trời

Thời gian maịt trời tính theo sự xoay bieơu kiín cụa maịt trời quanh trâi đđt. Mt ngăy maịt trời lă khoạng thời gian giữa hai laăn đi qua kí tiíp cụa maịt trời qua kinh tun gơc. Vă dĩ nhieđn sự chuyeơn đng bieơu kiín năy cũng chư lă sự chuyeơn đng thực cụa trâi đđt. Tuy nhieđn, do trong cuc hănh trình 1 ngăy, trâi đđt cũng di chuyeơn mt phaăn quỹ đâo đâng keơ cụa nĩ quanh maịt trời neđn mt chu trình quay hoăn tđt đơi với maịt trời sẽ dăi hơn mt chu trình quay hoăn tđt đơi với câc ngođi sao. Do vy mt ngăy maịt trời thực thì dăi hơn mt năy thieđn vn 4 phút.

2.7.1.3 H giờ UT (Universal time)

H giờ UT được giới thiu văo nm 1926 đeơ thay thí h giờ GMT (Greenwich Mean Time). Văo thời đieơm đy, nhieău định nghĩa GMT được sử dúng, thưnh thoạng cĩ những sự khâc bit nhau rđt lớn vì vy GMT khođng cịn hữu ích vă daăn được thay thí baỉng câc định nghĩa UT chaịt chẽ hơn. Đơi với câc múc đích thực tin, UT tương đương với h giờ maịt trời trung bình (Mean Solar time) với kinh tun gơc tham chiíu tâi Greenwich. Mơi quan h giữa UT vă h giờ maịt trời trung bình địa phương thì tương tự như giữa giờ thieđn vn trung bình Greenwich với giờ thieđn vn địa phương. Tuy nhieđn, veă cơ bạn, UT khođng phại lă h giờ maịt trời với nghĩa lă câc vị trí cụa maịt trời quan traĩc được dùng đeơ định nghĩa h thời gian năy. Đ chính xâc cĩ theơ đât được từ câc trị đo cụa h maịt trời thì khođng đâp ứng cho múc đích năy. Đeơ thay thí, UT nhn được từ thời gian thieđn vn chính xâc hơn baỉng câc phương tin được suy từ những cođng thức tôn hĩc.

UTC (Coordinated universal Time) được phât minh cho h thơng đo lường qc tí với đơn vị thời gian lă gađy (SI-second) vă được thực hin baỉng câc đoăng hoă nguyn tử.

2.7.1.4 H giờ nguyeđn tử

Giađy trong h thơng đo lường qc tí (SI) được định nghĩa lă khoạng thời gian ứng với 9192631770 chu kỳ cụa mt sự biín đoơi cđu trúc Hyperfine đaịc thù trong trong tình trâng tređn maịt đđt cụa Cesium-133. Định nghĩa năy được chĩn đeơ cĩ theơ phù hợp tơt nhđt với chieău dăi cụa mt giađy lịch thieđn vn được sử dúng trước đađy.

Giađy SI chư định nghĩa mt câc tĩm taĩt h giờ nguyeđn tử. Đeơ naĩm được h chia thời gian (timescale) cụa mt thiít bị cĩ theơ sử dúng thực tí thì địi hỏi phại nhn thức được giađy SI cũng như đoăng hoă nguyeđn tử. Câc đoăng hoă nguyeđn tử tređn thí giới thực khođng phù hợp hoăn toăn với mi nơi khâc nhau. Do vy trị trung bình cĩ trĩng sơ cụa nhieău đoăng hoă nguyeđn tử (được phađn phơi rng khaĩp tâi câc phịng thí nghim tređn thí giới) được sử dúng đeơ định nghĩa H giờ nguyeđn tử Atomic TAI ( Viít taĩt theo từ tiíng phâp Temps Atomique Internartional). TAI hin thời lă h giờ tơt nhđt dựa ttheo đơn vị giađy qc tí

với đ chính xâc tương đơi 2*10-14.

Theo lý thut tương đơi toơng quât, thời gian đo được phú thuc văo vị trí tređn trâi đđt (hoaịc nĩi mt câch chính xâc lă văo đ cao) vă vn tơc khođng gian cụa đoăng hoă. Vì vy TAI kham khạo tới mt vị trí tređn mực nước bieơn xoay với trâi đđt.

2.7.1.5 Sơ ngăy julieđng (Julian)

Sơ ngăy Julian hay đơn giạn lă ngăy julian lă sơ ngăy được tính lieđn tiíp, baĩt đaău với ngăy 0 văo ngăy 1 thâng 1 nm 4713 BC ở văo lúc 12 giờ trưa. Do vy mt ngăy Julian mới luođn baĩt đaău lúc 12 giờ trưa.

2.7.2 Giờ GPS

Giờ GPS được tính bởi đoăng hoă đa hợp CC (composite clock) trong h thơng GPS. CC bao goăm tađt cạ câc trâm đieău khieơn vă v tinh hốt đng tređn câc taăn sơ chuaơn. Trước đađy, h thơng năy tham chiíu đín mt trâm đieău khieơn hốt đng tređn câc taăn sơ chuaơn vă được chuyeơn từ trâm năy sang trâm khâc khi cĩ nhu caău. Kỷ nguyeđn GPS (GPS Epoch) lă 0000UT (nửa đeđm) văo ngăy 6-1-1980. Thời gian GPS khođng được hiu chưnh vă do vy nĩ lch với UTC baỉng mt sơ nguyeđn giađy do vic chỉn theđm câc Leap second văo h giờ UTC. Con sơ năy luođn lă mt haỉng sơ cho đín khi Leap second kí tiíp xuđt hin. Đ lch năy được cho trong thođng đip bạn lịch vă mây thu sử dúng đeơ hiu chưnh mt câch tự đng. Văo ngăy 1-1-1999 thời gian GPS lớn hơn thời gian UTC lă 13 giađy.

Ngoăi câc Leap second, trong thođng đip bạn lịch cịn chứa theđm câc hiu chưnh khâc. H thơng giờ được tham chiíu theo đoăng hoă chụ MC (Master Clock) tâi USNO vă hướng theo UTC (USNO) nhaỉm tránh h thơng giờ khođng lch nhieău hơn mt Micro giađy đơi với giờ UTC. Những sai khâc chính xâc năy được chứa trong thođng đip bạn lịch ở dâng hai haỉng sơ A0 vă A1 đeơ tính câc sai khâc veă thời gian vă tơc đ h thơng giờ tương phạn với UTC (USNO, MC). Bạn thađn UTC (USNO) được giữ gaăn với đieơm chuaơn qc tí UTC (BIPM). Sự tham chiíu trực tiíp tới UTC (USNO, MC) cĩ theơ thực hin tự đng baỉng câc

thođng tin tâi trâm đieău khieơn USNO PPS. Câc mây thu SPS cĩ theơ đât được mt biín đoơi thời gian chính xâc tới UTC (UNSO) với khoạng 340 nano giađy (95%) vă câc mây thu PPS cĩ theơ đât đín mt chuyeơn đoơi thời gian chính xâc tới UTC trong khoạng 200 nano giađy (95%). Quyít định thay đoơi chí đ hốt đng cụa GPS đeơ tng đ chính xâc cụa các máy thu dađn sự được thực hin bởi NCA (National Command Authorities).

Một phần của tài liệu Giáo trình hệ thống định vị toàn cầu navsatr gps 50 (Trang 42 - 45)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(111 trang)