ระบบดาวเทียมที่ใช้อ้างอิงเวลา The satellite time synchronize system

ระบบดาวเทียมนำทาง GNSS ที่นิยมใช้ซิงค์เวลากับ NTP Server

ปัจจุบันมีการใช้ระบบดาวเทียมนำทาง GNSS มาเป็นอุปกรณ์อ้างอิงเวลาให้กับ NTP Server, PTP Server IEEE1588 เนื่องจากตัวกำเนิดสัญญาณนาฬิกาที่อยู่ภายในดาวเทียมนั้นมีความเที่ยงตรงสูงมา ใช้ Atomic Clock ซึ่งระบบดาวเทียมที่ Elproma ผู้ผลิต Master Clock Standard ใช้อ้างอิงเวลานั้นได้แก่

  • GPS Time
  • GLONASS Time
  • Galileo System Time (GST)
  • BeiDou Time (BDT)
GPS Glonass for NTP Server

GPS Time (GPST) คืออะไร?

ถึงแม้ว่าระบบดาวเทียม GPS นั้นเป็นระบบที่ใช้บอกพิกัดตำแหน่ง แต่การอ้างอิงเวลากับดาวเทียม GPS นั้น ก็มีความเที่ยงตรงสูง เรื่องจากเวลา GPS ขึ้นอยู่กับนาฬิกาอะตอม Atomic Clock และไม่มีการแก้ไขค่าเวลาใด ๆ เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงเวลาที่เหมาะสมของการหมุนของโลก อย่างเช่น UTC ที่มีการแก้ค่าโดยใช้ Leap Time 

GPS time ในทางทฤษฎีจะมีความเที่ยงตรงประมาณ 14 nanoseconds อย่างไรก็ตามในทางปฏิบัติแล้ว จะมีความเที่ยงตรงน้อยกว่า 100 nanoseconds ขึ้นอยู่กับคุณภาพของการรับสัญญาณ

แต่ก็ไม่ได้หมายความว่า เวลาของ GPS นั้นไม่เคยถูกแก้ไข ซึ่งการแก้ไขเพียงอย่างเดียวที่ทำกับนาฬิกาอะตอมที่ตั้งอยู่บนดาวเทียมนั้นเป็นการปรับเปลี่ยนเพียงเล็กน้อยเพื่อให้แน่ใจว่ายังคงซิงโครไนซ์อย่างสมบูรณ์แบบกับนาฬิกาอะตอมมาตรฐานที่ติดตั้งอยู่บนพื้นโลก ซึ่งมักจะแก้ไขค่าที่เป็นผลจากการการลอยตัวเนื่องจากเอฟเฟกต์สัมพัทธภาพ (Relativistic effects)

GPS เริ่มตั้งค่าเวลา "0" และเริ่มเดินครั้งแรกเมื่อเที่ยงคืนของวันที่ 6 มกราคม 1980 ซึ่งมีการตั้งเวลา ของ GPS ให้เท่ากับเวลา UTC ทุกประการ ดังนั้นจากผลของการแก้ไข Leap time ให้เวลา UTC จึงทำให้เวลาของ GPS นั้น เดินเร็วกว่าเวลา UTC อยู่ 18 วินาที โดยนับตั้งแต่ปี 1980 - 2017

ระบบของ GPS จะส่งจำนวนสัปดาห์ที่ผ่านมา โดยเริ่มตั้งแต่ วันที่ 6 มกราคม 1980 และจำนวนวินาทีโดยนับตั้งแต่ต้นสัปดาห์ปัจจุบันที่ส่งมา ซึ่งเป็นข้อมูลขนาด 10 บิต นั่นหมายความว่าจำนวนสัปดาห์ที่ใช้จะถูกรีเซ็ตทุกๆ 1024 สัปดาห์ (ประมาณ 19.6 ปี) และการรีเซ็ตครั้งล่าสุด คือวันที่ 21 สิงหาคม 1999

GLONASS Time (GLONASST) คืออะไร?

คือค่าเวลาที่ได้จากระบบดาวเทียม GLONASS ซึ่งเวลาของ GLONASS นั้นถูกสร้างขึ้นโดย GLONASS Central Synchroniser โดยค่าเวลาของ GLONASS จะต่างกับเวลา UTC ไม่เกิน 1 millisecond + 3 hours โดยเวลาของ GLONASS จะต่างกับเวลาของ GPS, Galileo, BeiDou ตรงที่มีการใส่ค่า Leap time เข้าไป

Galileo System Time (GST) คืออะไร?

คือค่าเวลาที่ได้จากระบบดาวเทียม Galileo โดยเวลาของระบบกาลิเลโอ (GST) เป็นเวลาที่ถูกดูแลโดย Galileo Central Segment และมีการซิงโครไนซ์เวลากับ TAI อย่างต่อเนื่อง เป็นผลทำให้มีค่าชดเชยน้อยกว่า 50 ns และเริ่มใช้ในในวันที่ 21 สิงหาคม 1999

BeiDou Time (BDT) คืออะไร?

คือค่าเวลาที่ได้จากระบบดาวเทียม BeiDou และมีการซิงโครไนซ์เวลากับ UTC อย่างต่อเนื่อง เป็นผลทำให้มีค่าชดเชยน้อยกว่า 100 ns และเริ่มใช้ในในวันที่ 1 มกราคม 2006