. : New eShop! - Mobilní verze - Pandatron.cz - Pandatron.sk - Diskuzní fórum - Zakázkový vývoj : .
 
Systém Galileo je založený na superpřesném čase

Systém Galileo je založený na superpřesném čase

Evropský satelitní navigační systém Galileo, který představuje kombinaci družic stejně jako pozemních stanic, je v planetárním měřítku zdrojem superpřesného času.

Evropský satelitní navigační systém Galileo, který představuje kombinaci družic stejně jako pozemních stanic, je v planetárním měřítku zdrojem superpřesného času. Stávající testování ukazuje, že systém dosahuje velmi dobrých výsledků: odchylku má průměru deset miliardtin sekundy.

Abychom si tuto hodnotu zasadili do širšího kontextu, tak světlo urazí za jedinou sekundu vzdálenost odpovídající sedminásobku obvodu planety Země.

Proč ale systém Galileo potřebuje dodávat časový signál s přesností v řádu miliardtin sekundy?


Obr. 1: Časový signál systému Galileo

Protože světlo – stejně jako kterékoliv jiné elektromagnetické vlny včetně rádiových – cestuje pevně danou rychlostí. Ta je jen o něco méně, než 30 centimetrů za nanosekundu (miliardtinu sekundy). Přitom čas, který uplyne od vyslání signálu do okamžiku jeho zachycení přijímačem na zemi, může výrazným způsobem ovlivnit měření vzdálenosti. Vše, co přijímač musí udělat, je vynásobit dobu putování signálu rychlostí světla.

Přitom je nutné, aby přijímač „viděl“ nejméně čtyři družice: každá z nich pomůže stanovit zeměpisnou šířku a délku plus výšku a zajistit synchronizaci času.

Takže přesné časování je nezbytné pro přesné určení polohy. Úvodní testování systému Galileo s kvartetem družic IOV (In Orbit Validation) ukazuje, že horizontální přesnost určení polohy je po dobu 95 procent času lepší než 3 metry. Tato hodnota se přitom zlepší poté, co konstelaci doplní do konce letošního roku další družice.


Obr. 2: Takto družicová navigace funguje

Kromě toho se časový systém GST (Galileo System Time), který je k dispozici skrze družicový signál, stává důležitým nástrojem sám o sobě. Má se totiž stát synchronizačním nástrojem celosvětového bankovnictví, energetických či datových sítí a stejně tak referenčním časem pro vědecké týmy.

Největší výzvou přitom je udržování signálu GST ve stabilní formě. Stanovení GST by přitom nebylo možné bez využití nejnovějších výkonných atomových hodin, které využívají sledování přechodu atomů mezi přesně definovanými energetickými stavy jako své „tiky“.


Obr. 3: Pozemní atomové hodiny

Protože všechny atomy jednoho prvku a izotopu jsou identické, vytváří přesně definovatelné a shodné vysokofrekvenční mikrovlnné odpovědi, když přechází mezi stavy. Typicky k těmto přechodům dochází v řádu miliard za sekundu.

GST je determinovaný využitím sady aktivních vodíkových „maserových“ atomových hodin umístěných v zařízení GPTF (Galileo Precise Timing Facility) v italském městě Fucino. Průměrný výstup z těchto hodin o velikosti šálku kávy vytváří referenční čas pro celý systém Galileo.


Obr. 4: Družice systému Galileo ve vesmíru

Vlastní družice pak nesou menší a méně přesné rubidiové a pasivní vodíkové „maserové“ atomové hodiny o velikosti zhruba menší kancelářské ledničky. Tato navzájem se jistící dvojice udržuje přesnost času s odchylkou v řádu tří sekund na jeden milión let. Ovšem to samo o sobě nestačí k udržování ultravysoké přesnosti, které je třeba dosáhnout.

Proto jsou z pozemních stanic pravidelně vysílané korekce. Jakmile se celý systém stane plně operačním, bude se tak dít nejméně jednou každých sto minut. Díky tomu budou hodiny na družicích neustále plně v souladu s GST.

Zdroj: ESA







GooglePlus1 FaceBook Twitter del.icio.us DiGG Google StumbleUpon Google Buzz Email RSS PDF Tisk

Komentáře:
Název příspěvku: Vaše jméno: host
                 
  Zakázat formátování [Zakáže kódování a nahrazování smajlíky.]
Připojit soubory
reklama:
WIZ107SR-RS232
Převodník TCP/IP <-> RS232 s RJ45 konektorem.
Skladem od 600 Kč

Informace uvedené v článcích jsou platné v době jejich vydání a samotné články jsou určeny pouze jako zdroj informací. Autor článku ani správce webu nenesou žádnou zodpovědnost za případné újmy na majetku a zdraví. Názvy společností a výrobků, loga a další multimediální materiál mohou být ochrannými známkami příslušných společností.
RSS kanály: | |
+420 723 846 377
info@pandatron.cz
Všechna práva vyhrazena | mobilní verze | © Copyright 2000 - 2016 ISSN 1803-6007