Кіріспе

Уақыт пен жиілікті беру – бірнеше нысанның дәл анықталған уақыт немесе жиілікті бөлісу схемасы. Бұл техника халықаралық атом уақыты (TAI) сияқты стандартты уақыт өлшемдерін жасау және тарату үшін кеңінен қолданылады. Уақытты беру астрономиялық обсерваторияларға байқалған жарқырауларды немесе басқа да құбылыстарды бір-бірімен сәйкестендіру сияқты мәселелерді шешеді, сондай-ақ ұялы телефон станцияларының телефон бір ұяшықтан екіншісіне ауысқанда байланысты үйлестіруге көмектеседі. Әртүрлі техникалар жасалған, олар көбінесе анықтамалық сағаттың синхрондалуын бір нүктеден екіншісіне, көбінесе ұзақ қашықтықтарға жеткізеді. Көптеген қолданымдар үшін бір наносекундқа дейінгі дәлдік экономикалық тұрғыдан қолжетімді. Радио-навигациялық жүйелер көбінесе уақыт беру жүйелері ретінде пайдаланылады. Кейбір жағдайларда уақыт аралығында бірнеше өлшемдер жасалады және нақты уақыт синхрондау кері перспективада анықталады. Атап айтқанда, уақыт синхрондау радиотелескоптарды пайдалану арқылы пульсарды тыңдау арқылы жүзеге асырылды, ал уақыт беру алынған пульсар сигналының уақыт айырмашылықтарын салыстыру арқылы іске асырылды.

Бір бағыттағы

Бір бағытты уақыт беру жүйесінде бір шеті өзінің ағымдағы уақытын бір немесе бірнеше қабылдағыштарға белгілі бір байланыс арнасы арқылы жібереді. Қабылдағыштар хабарламаны алғанда оны түсіндіріп, уақытты ғана хабарлайды немесе хабарламалардың қабылдану арасында уақыт туралы мәліметтерді ұсына алатын жергілікті сағатты реттейді. Бір бағытты жүйелердің артықшылығы – олар техникалық тұрғыдан қарапайым болуы мүмкін және таратушы қабылдағыштарды білмейтіндіктен көптеген қабылдағыштарға қызмет ете алады. Бір бағытты уақыт беру жүйесінің негізгі кемшілігі – байланыс арнасының таралу кешігуі, кейбір жетілген жүйелерден басқа, өтелмейді. Бір бағытты уақыт беру жүйесінің мысалдары – шіркеу немесе қалалық ғимараттағы сағат және олардың уақытты көрсететін қоңырауларының соғуы; уақыт доптары, LORAN, DCF77 және MSF сияқты радио сағат сигналдары; сондай-ақ, позициялық ақпарат және басқа да кешігуді өтеудің жетілген тәсілдерімен әртүрлі спутниктерден бірнеше бір бағытты уақыт беруді пайдаланатын ғаламдық позициялық жүйе.

Екі жақты

Екі бағытты уақыт синхрондау жүйесінде екі құрылғы бір-біріне хабарлама жіберіп, қабылдайды, осылайша қашықтағы сағат пен жергілікті сағат арасындағы айырманы анықтау үшін екі бір бағытты уақыт синхрондауын жүзеге асырады. Бұл әрбір клиент жүктеген Java апплеттеріне негізделген. Кейбір уақыт зертханалары арасында салыстыру үшін қолданылатын екі бағытты спутниктік уақыт және жиілік беру (TWSTFT) жүйесі зертханалар арасындағы ортақ байланыс ретінде спутникті пайдаланады. Желілік уақыт протоколы IP желісі арқылы пакеттік хабарламаларды қолданады.

Ортақ пікір

Екі сағат арасындағы уақыт айырмасы екі жерде де бірдей қабылданатын ортақ эталондық сигналға екі сағатты бір мезгілде салыстыру арқылы анықталуы мүмкін. Егер екі терминал да бір уақытта бірдей спутниктік сигналды қабылдаса, сигнал көзінің дәлдігі маңызды емес. Қабылданған сигналдың түрі маңызды емес, бірақ GPS немесе LORAN сияқты кеңінен қолжетімді уақыт және навигация жүйелері пайдалы. Осы тәсілмен берілген уақыттың дәлдігі әдетте 1–10 нс құрайды.

GNSS

GPS және басқа да спутниктік навигациялық жүйелердің пайда болуынан бері, көптеген коммерциялық GNSS қабылдағыштарынан жоғары дәл, бірақ қолжетімді уақыт өлшемдері қол жетімді. Оның бастапқы жүйелік дизайны, төмен сапалы «жалпы режимде» 340 наносекундтан астам және дәлдік режимінде 200 нс дәлдікке ие болуды күткен. GPS қабылдағышы бірнеше спутниктен алынған сигналдардың жүріс уақытын дәл өлшеу арқылы жұмыс істейді. Бұл қашықтықтар, геометриялық түрде дәл орбиталық ақпаратпен біріктірілгенде, қабылдағыштың орналасқан жерін анықтайды. GPS орналасуының дәлдігі үшін нақты уақытты анықтау маңызды. Әр спутниктегі атомдық сағаттан алынған уақыт радиосигналға енгізіледі; қабылдағыш сигналдың жіберілгеннен кейін қанша уақыт өткенін анықтайды. Мұны істеу үшін, жергілікті сағат GPS атомдық сағатының уақытына, төрт немесе одан көп спутниктік сигналдарға сүйене отырып, үш өлшемді және уақыт бойынша есептеулер арқылы түзетіледі. Алгоритмдердің жетілдірілуі көптеген қазіргі заманғы, төмен құнмен GPS қабылдағыштарының 10 метрден жақсы дәлдікке жетуіне мүмкіндік берді, бұл шамамен 30 нс уақыт дәлдігін білдіреді. GPS-ке негізделген зертханалық уақыт өлшемдері әдетте 10 нс дәлдікке жетеді.