Таймінг і синхронізація

На додаток до довготі, широті і висоті, Система Глобального Позиціонування (GPS) забезпечує надзвичайно важливе четвертий вимір — час. Кожен GPS супутник несе на борту атомний годинник, що генерують високоточні тимчасові дані для GPS сигналів. GPS приймачі декодують ці сигнали, ефективно синхронізуючи кожен приймач з атомним годинником. Це дає користувачеві можливість визначати час 100 мільярдів раз в секунду, не маючи при цьому власних атомних годин.

Точний час є вирішальним фактором економічної діяльності у всьому світі. Комунікаційні компанії, електричні мережі, фінансові та банківські системи, — всі вони повинні покладатися на високоточний еталон часу для синхронізації і ефективності роботи. Вільний доступ до GPS часу дозволяє компаніям, які потребують точний час, економити гроші і зробити значний прорив в продуктивності.

Наприклад, мережі бездротової телефонії та передачі даних використовують GPS час для високоточної синхронізації роботи всіх своїх базових станцій. Це дозволяє більш ефективно розподілити обмежений радіочастотний діапазон між усіма мобільними пристроями. Подібним чином радіослужби передачі цифрових даних використовують GPS час для того, щоб переконатися, що біти інформації з усіх радіостанцій досягають приймачів синхронно. Це дає можливість користувачеві налаштовуватися з однієї станції на іншу з мінімальною втратою часу.

Міжнаціональні корпорації використовують GPS для тимчасового протоколювання грошових трансакції, отримавши безперервний і точний спосіб реєстрації переказів і можливість їх відстеження. Найбільші інвестиційні банки використовують GPS для того, щоб синхронізувати комп’ютерні мережі своїх підрозділів по всьому світу. Великі і маленькі фірми користуються послугами автоматизованих систем, які можуть відстежувати, оновлювати і управляти множинними трансакціями, що відбуваються в глобальній мережі клієнтів, і це вимагає точної тимчасової інформації, яку може надати GPS.

Федеральна Авіаційна Адміністрація США (FAA) використовує GPS для синхронізації повідомлень про погодні умови, що приходить з сорока п’яти погодних терміналів, розкиданих по всій території Сполучених Штатів.

Промисловість — це ще одна сфера застосування високоточної таймінгу. Розподілені мережі інструментів, які повинні працювати разом для точного вимірювання загальних для мережі події, вимагають синхронізації, щоб забезпечити точність для всіх точок мережі. GPS таймінг особливо успішно використовується у всіх випадках, коли потрібно забезпечити синхронізацію роботи пристроїв, територіально розподілених на великих географічних просторах. Наприклад, інтеграція таймінгових GPS датчиків в мережі сейсмічного моніторингу дозволяє дослідникам швидко виявляти епіцентри землетрусів та інших сейсмічних подій.

Енергогенеруючі компанії та енергорозподіляючі служби мають фундаментальну потребу в стандартах часу і частоти, щоб забезпечити ефективну передачу енергію і її розподіл по споживачах. Часто повторювані збої в подачі електроенергії сигналізують, що потребують поліпшення синхронізації часу в мережі споживачів. Аналіз причин цих збоїв привів більшість цих компаній до вирішення розмістити на електростанціях і підстанціях синхронизирующие GPS пристрої. Аналізуючи, з використанням таймінгових GPS даних, електричні аномалії, що відбуваються в мережі, інженери можуть дуже швидко виявити місце розриву лінії.

Деякі користувачі, такі як національні лабораторії, потребують більш точному ідеалі часу, ніж може забезпечити GPS. Такі користувачі зазвичай використовують GPS супутники не для прямого відліку часу, а для передачі високоточної еталона часу на великі відстані. За одночасно отриманому GPS сигналу в двох місцях і порівнянню результатів, атомний годинник одній лабораторії зв’язуються з атомним годинником з іншого. Національні лабораторії в усьому світі використовують цю технологію «спільного бачення» для порівняння своїх тимчасових шкал і установки координувати Універсального Часу (Coordinated Universal Time — UTC). Та ж сама технологія використовується для поділу єдиної світової тимчасової шкали за національними шкалами.

Нові застосування таймінговой GPS технології з’являються щодня. Голлівудські студії вбудовують GPS пристрої в свої кінокамери, забезпечуючи таким чином непаралельності контроль аудіо та відео ряду, а також чергування декількох камер. Можливості альтернативного використання GPS для вимірювання часу безмежні.

У міру модернізації GPS, користувачів очікують додаткові можливості. Додавання другого і третього цивільних GPS сигналів збільшить точність і надійність GPS часу, яке буде залишатися безкоштовним і доступним в усьому світі.