زمان سنجی

علاوه بر طول جغرافیایی ، عرض جغرافیایی و ارتفاع ، سیستم موقعیت یابی جهانی (GPS) ابعاد مهم چهارم - زمان را فراهم می کند. هر ماهواره GPS حاوی چندین ساعت اتمی است که داده های زمان بسیار دقیقی را در سیگنال های GPS ارائه می دهد. گیرنده های GPS این سیگنال ها را رمزگشایی می کنند ، به طور موثری هر گیرنده را با ساعتهای اتمی همگام می کنند. این کار کاربران را قادر می سازد تا بدون هزینه داشتن و بهره برداری از ساعتهای اتمی ، زمان 100 میلیاردمین ثانیه را تعیین کنند.

زمان دقیق برای انواع فعالیت های اقتصادی در سراسر جهان بسیار مهم است. سیستم های ارتباطی ، شبکه های برق و شبکه های مالی همه به زمان بندی دقیق برای هماهنگ سازی و کارآیی عملیاتی متکی هستند. در دسترس بودن رایگان زمان GPS باعث صرفه جویی در هزینه برای شرکت هایی که به زمان دقیق بستگی دارند و منجر به پیشرفت های قابل توجهی در توانایی شده است.

به عنوان مثال ، شبکه های تلفن و داده های بی سیم از زمان GPS برای نگه داشتن تمام ایستگاه های پایه خود در هماهنگ سازی کامل استفاده می کنند. این امر به گوشی های تلفن همراه اجازه می دهد تا طیف رادیویی محدود را با کارآمدتر به اشتراک بگذارند. به طور مشابه ، سرویس های رادیویی پخش دیجیتال از زمان GPS استفاده می کنند تا اطمینان حاصل شود که بیت های تمام ایستگاه های رادیویی به گیرنده ها در LockStep می رسند. این به شنوندگان این امکان را می دهد تا بین ایستگاه ها با حداقل تأخیر تنظیم کنند.

شرکت ها در سراسر جهان از GPS برای معاملات تجاری تمبر زمان استفاده می کنند و روشی مداوم و دقیق برای حفظ سوابق و اطمینان از ردیابی آنها فراهم می کنند. مؤسسات بزرگ مالی از GPS برای به دست آوردن زمان دقیق برای تنظیم ساعتهای داخلی مورد استفاده برای ایجاد جدول زمانی معاملات مالی استفاده می کنند. مشاغل بزرگ و کوچک به سیستم های خودکار روی می آورند که می توانند چندین معاملات انجام شده توسط یک شبکه جهانی از مشتریان را ردیابی ، به روز و مدیریت کنند و این نیاز به اطلاعات دقیق زمان بندی از طریق GPS دارد.

اداره حمل و نقل هوایی فدرال ایالات متحده (FAA) از GPS برای همگام سازی گزارش از آب و هوای خطرناک از 45 رادارهای آب و هوایی داپلر ترمینال خود واقع در سراسر ایالات متحده استفاده می کند.

ابزار دقیق برنامه دیگری است که نیاز به زمان بندی دقیق دارد. شبکه های توزیع شده از ابزارهای توزیع شده که باید با هم کار کنند تا دقیقاً وقایع مشترک را اندازه گیری کنند ، به منابع زمان بندی نیاز دارند که می توانند دقت را در چندین نقطه تضمین کنند. زمان بندی مبتنی بر GPS برای هر کاربردی که در آن زمان بندی دقیق توسط دستگاههایی که در مناطق جغرافیایی گسترده پراکنده شده اند ، فوق العاده خوب کار می کند. به عنوان مثال ، ادغام زمان GPS در شبکه های نظارت بر لرزه ای ، محققان را قادر می سازد تا به سرعت مرکز زمین لرزه ها و سایر حوادث لرزه ای را پیدا کنند.

شرکت های برق و آب و برق نیازهای اساسی برای زمان و فرکانس دارند تا بتوانند انتقال و توزیع قدرت کارآمد را فعال کنند. خاموشی های مکرر قدرت نیاز به هماهنگی زمان بهبود یافته در کل شبکه برق را به شرکت های برق نشان داده اند. تجزیه و تحلیل این خاموشی ها باعث شده است که بسیاری از شرکت ها دستگاه های همگام سازی زمان مبتنی بر GPS را در نیروگاه ها و پستهای قرار دهند. با تجزیه و تحلیل زمان دقیق ناهنجاری الکتریکی که از طریق یک شبکه پخش می شود ، مهندسان می توانند مکان دقیق یک خط برق را ردیابی کنند.

برخی از کاربران ، مانند آزمایشگاه های ملی ، نیاز به زمان در سطح بالاتری از دقت نسبت به GPS دارند. این کاربران به طور معمول از ماهواره های GPS استفاده نمی کنند نه برای کسب زمان مستقیم ، بلکه برای برقراری ارتباط با زمان با دقت بالا در مسافت های طولانی. با دریافت همزمان همان سیگنال GPS در دو مکان و مقایسه نتایج ، زمان ساعت اتمی در یک مکان را می توان به دیگری ابلاغ کرد. آزمایشگاه های ملی در سراسر جهان از این روش "دیدگاه مشترک" برای مقایسه مقیاس زمانی خود و ایجاد زمان جهانی هماهنگ (UTC) استفاده می کنند. آنها از همین تکنیک برای انتشار مقیاس زمانی خود به ملل خود استفاده می کنند.

برنامه های جدید فناوری زمان بندی GPS هر روز ظاهر می شود. استودیوهای هالیوود GPS را در صفحات فیلم خود درج می کنند و امکان کنترل بی نظیر داده های صوتی و تصویری و همچنین توالی چند دوربین را فراهم می کنند. برنامه های نهایی برای GPS ، مانند زمان اندازه گیری ، بی حد و حصر هستند.

با نوسازی GPS ، مزایای بیشتری در انتظار کاربران است. افزودن سیگنال های GPS غیرنظامی دوم و سوم ، دقت و قابلیت اطمینان زمان GPS را افزایش می دهد ، که آزاد و در دسترس کل جهان خواهد بود.

فواید

• در دسترس بودن گسترده زمان ساعت اتمی ، بدون ساعتهای اتمی.
• هماهنگ سازی دقیق سیستم های ارتباطی ، شبکه های برق ، شبکه های مالی و سایر زیرساخت های مهم.
• استفاده کارآمدتر از طیف رادیویی محدود توسط شبکه های بی سیم.
• بهبود مدیریت و بهینه سازی شبکه ، ایجاد برچسب های زمان قابل ردیابی برای معاملات مالی و صورتحساب.
• ارتباط زمان با دقت بالا در بین آزمایشگاه های ملی با استفاده از تکنیک های "دید مشترک".

"زمان بندی به سرعت در حال تبدیل شدن به یک عنصر مهم برای بسیاری از صنایع است. با افزایش نیاز به زمان بندی دقیق ، تعداد بیشتری از کاربران به سمت فناوری GPS روی می آورند. "

Dennis L. Workman ، VP و مدیر کل ، بخش Trimble Component Technologies