ข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับระบบดาวเทียมและสัญญาณดาวเทียม Terms related to Satellite systems

เพื่อเข้าใจในเรื่องของระบบการปรับเทียบเวลาของอุปกรณ์ในเครือข่าย หรือ Time Synchronization System มากยิ่งขึ้น เราจึงอยากแนะนำข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์รับสัญญาณดาวเทียม หรือ GNSS เพื่อนำมาใช้เป็นตัวอ้างอิงเวลา Reference Time ให้กับตัว NTP Server, PTP Server ที่ใช้มาตรฐาน IEEE1588 หรืออุปกรณ์ Clock synchronization ต่างๆ โดยข้อมูลที่ว่า จะเป็นการอธิบายความหมายของคำศัพท์ที่เกี่ยวข้องกับระบบดาวเทียมและสัญญาณดาวเทียม GPS (Global Positioning System) ซึ่งมีชื่อเต็มว่า NAVSTAR GPS เป็นระบบ GNSS (Global Navigation Satellite System) หรือระบบดาวเทียมนำทาง ที่เก่าแก่ที่สุดในโลก มีเจ้าของเป็นรัฐบาลสหรัฐอเมริกา และดำเนินการโดย United States Space Force บริการระบุตำแหน่งมาตรฐานของ GPS เริ่มต้นใช้งานในปี ค.ศ.1993 Global Navigation Satellite System (GLONASS) […]

เวลา TAI (International Atomic Time) ทำงานอย่างไร?

เราทราบดีอยู่แล้วว่า TAI (International Atomic Time) หรือนาฬิกาอะตอม เป็นวิธีการบอกเวลาที่แม่นยำสูงเป็นพิเศษ ซึ่งเวลาของนาฬิกาอะตอมนั้นจะมีค่าเบี่ยงเบนเพียงแค่ 1 วินาที ใน 100 ล้านปี จากความเที่ยงตรงแม่นยำสูงเป็นพิเศษนี้ เราจึงมีการกำหนดค่ามาตรฐานเวลาโลกตามระบบหน่วยสากล SI Unit ว่า เมื่อ (Caesium-133 atom) อะตอมของซีเซียม 133 สั่น 9,192,631,770 ครั้งพอดี ที่อุณหภูมิ 0 K จะมีค่าเวลาเท่ากับ 1 วินาที พอดี

ทำไมถึงไม่ใช้เวลา TAI (International Atomic Time)

ทำไมถึงไม่ใช้เวลา TAI (International Atomic Time) เพื่ออ้างอิงเวลาและวันที่ แต่กลับใช้เวลา UTC แทน ทั้งที่เวลา TAI มีความเที่ยงตรงกว่า เนื่องจากเวลา TAI ไม่ได้คำนึงถึงค่าความผันแปรของความเร็วในการหมุนของโลก ซึ่งเป็นตัวกำหนดเวลาที่แท้จริงของแต่ละวัน ด้วยเหตุผลนี้ เราจึงใช้เวลา UTC เป็นเวลาท้องถิ่น เนื่องจากเวลา UTC นั้นมีการเปรียบเทียบกับเวลา UT1 อย่างต่อเนื่อง และก่อนที่ความแตกต่างระหว่างสเกลเวลา UTC กับ UT1 จะถึง 0.9 วินาที ก็จะมีการเพิ่มหรือลด Leap Second ลงในเวลา UTC  ซึ่งตั้งแต่เริ่มมีการใช้เวลา UTC มาตั้งแต่ปี 1958 – 2017 โดยเฉลี่ยแล้ว โลกมีการหมุนชะลอตัวเล็กน้อย โดยเวลา UTC เดินช้ากว่าเวลา TAI อยู่ 37 วินาที โดยเวลา UTC (Coordinated […]

Leap Second หรือ อธิกวินาที คืออะไร?

Leap Second หรือ อธิกวินาที คือ เวลา 1 วินาที ที่ใช้ในการปรับเพิ่มขึ้นหรือลดลงของค่าเวลา UTC ที่เราใช้เป็นมาตรฐานอ้างอิงเวลาและวันที่ ซึ่งเริ่มใช้ในปี 1972 เพื่อรักษามาตรฐานการประกาศเวลาให้ใกล้เคียงกับเวลา UT (Universal Time) หรือเวลาสากล หรือ เวลาสุริยะโดยเฉลี่ย เนื่องจากเวลา UTC นั้น อ้างอิงตามเวลาอะตอมมิก Atomic Clock ที่มีความเที่ยงตรงแม่นยำสูง มีการสั่นหรือการเปลี่ยนแปลงคาบเวลาที่คงที่  แต่เนื่องจากโลกมีการเปลี่ยนแปลง อาทิ การเคลื่อนที่ของเปลือกโลก แผ่นดินไหว ปริมาณน้ำในมหาสมุทร ทำให้อัตราการหมุนของโลกช้าลงหรือเร็วขึ้น ซึ่งมีผลทำให้เวลา UT (Universal Time) มีการเปลี่ยนแปลง เพื่อที่จะทำให้เวลาของ UTC ที่เราใช้เป็นมาตรฐานหลัก มีค่าใกล้เคียงกับเวลาจริงของโลกมากที่สุด จึงต้องมีการปรับเวลาให้ใกล้เคียงกัน ดังนั้นจึงมีการเพิ่มหรือลด Leap Second หรือ อธิกวินาที ให้กับเวลา UTC  การปรับอธิกวินาที (Leap Second ) […]

Daylight saving time (DST) หรือ เวลาออมแสงแดด คืออะไร

Daylight saving time (DST) หรือ เวลาออมแสงแดด คือ การที่ประเทศเมืองหนาว จะมีการปรับนาฬิกาให้เร็วขึ้นจากเดิม 1 ชั่วโมงในฤดูร้อน/ฤดูใบไม้ผลิ และเปลี่ยนกลับมาเป็นเหมือนเดิมในช่วงฤดูหนาว/ฤดูใบไม้ร่วง ทิป หลักการปรับนาฬิกาให้เดินเร็วขึ้นหนึ่งชั่วโมงในหน้าร้อนนั้น มาจากการที่ในประเทศเมืองหนาว ช่วงเวลาที่มีแสงสว่างในหน้าร้อนนั้นจะยาวนานกว่าในหน้าหนาว ก็เลยมีความคิดอยากปรับนาฬิกาในหน้าร้อนให้เร็วขึ้น เพื่อที่จะได้ตื่นมาใช้ประโยชน์แสงแดดในตอนเช้า และพอเวลาเย็นค่ำ ๆ ก็ไม่ต้องเปิดไฟ ให้เปลือง เนื่องจากยังมีแสงแดดอยู่ เป็นหลักการประหยัดพลังงานนั้นเอง ปัจจุบันทีปะเทศมากกว่า 70 ประเทศทั่วโลก ที่มีการใช้ DST ยกตัวอย่างเช่น ประเทศในยุโรป ที่จะเริ่มมีการปรับนาฬิกาให้เร็วขึ้น 1 ชั่วโมง ตอนเวลา 1.00 น. ของอาทิตย์สุดท้ายในเดือนมีนาคม และปรับกลับคืนตอนเวลา 1.00 น. ของอาทิตย์สุดท้ายในเดือนตุลาคม

การอ้างอิงเวลาจาก GNSS คืออะไร?

Time References in GNSS หรือการอ้างอิงเวลาจาก GNSS คือ การอ้างอิงเวลาจากระบบดาวเทียมนำร่องต่างๆ เช่น GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou โดยระบบ GNSS นั้นจะอ้างอิงเวลาที่ได้จากการแพร่กระจายของสัญญาณวิทยุ หรือสัญญาณดาวเทียม ดังนั้น ระบบ GNSS ขอแต่ละระบบดาวเทียมที่ได้กล่าวมา จึงมีการอ้างอิงเวลาตามวิธีการของตัวเอง

ความสัมพันธ์ของเวลา UTC, GPS, LORAN และ TAI

ในการอธิบายความสัมพันธ์ของเวลา  UTC, GPS, LORAN และ TAI นั้น ถ้าดูจากรูปด้านล่างเราสามารถหาค่าความแตกต่างของเวลาทั้ง 4 ตัวได้ดังนี้ UTC จะเดินช้ากว่าเวลา GPS อยู่ 18 วินาที เนื่องจากเวลา GPS เริ่มใช้งานปี 1980 โดยตั้งค่าเวลาเริ่มต้นให้เท่ากับเวลา UTC UTC จะเดินช้ากว่าเวลา LORAN อยู่ 27 วินาที เนื่องจากเวลา LORAN เริ่มใช้งานปี 1970 โดยตั้งค่าเวลาเริ่มต้นให้เท่ากับเวลา UTC UTC จะเดินช้ากว่าเวลา TAI อยู่ 37 วินาที เนื่องจากเวลา TAI เริ่มใช้งานปี 1958 และมีการปรับ Leap Second ที่เวลา UTC โดยในช่วง 1972 – 2017 มีการเพิ่ม Leap […]

ระบบดาวเทียมที่ใช้อ้างอิงเวลา The satellite time synchronize system

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) 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 […]

ระบบเวลาที่ใช้อ้างอิงบนโลกของเรา The world standard time system

เมื่อเรารู้ว่า Time หรือเวลา กำหนดอย่างไรแล้ว เราก็สามารถกำหนดมาตรฐานเวลาที่สามารถนำมาใช้ในการอ้างอิงหรือเปรียบเทียบได้ โดยปัจจุบันเรามีการอ้างอิงเวลาหรือบอกเวลากันได้ดังนี้ GMT (Greenwich Mean Time) TAI (International Atomic Time) UTC (Universal Time Coordinated) UT (Universal Time) LORAN จากการแบ่ง Standard Time Zone ออกเป็น 24 ชั่วโมงนั้น จะถือเอาเส้นสมมุติที่ลากในแนวเหนือ-ใต้ ผ่านหอดูดาวเมือง Greenwich (The Observatory of Greenwich) ในประเทศอังกฤษ เป็นเส้นเมอริเดียนหลัก (The Prime Meridian) และเวลาที่ใช้อ้างอิงหลัก ในการใช้ Standard time ก็จะใช้เวลาที่เป็น Mean Solar Time ของเมือง Greenwich เป็นเกณฑ์ ดังนั้น เราจึงเวลาหลักนี้ว่า เรียกว่า […]

Time หรือเวลา เกิดขึ้นได้อย่างไร

ในการกำหนดเวลานั้น เราอาศัยมาตรวัดที่มีความเที่ยงตรงสูง และมีคาบหรือความถี่การเปลี่ยนแปลงที่คงที่ แน่นอนเรารู้อยู่แล้วว่าโลกของเราหมุนรอบตัวเอง 1 รอบ ใช้เวลาประมาณ 24 ชั่วโมง หรือ 1 วัน แต่ในความเป็นจริงแล้ว โลกที่เราอาศัยอยู่นั้นไม่ได้หมุนรอบตัวเองค้วยความเร็วคงที่ตลอดเวลา ดังนั้นนักดาราศาสตร์จึงอาศัยปรากฎการดังกล่าวเป็นตัวกำหนดสเกลของเวลา (Time Scale) ซึ่งกำหนดเป็น 3 ชนิดคือ เวลาสุริยะปรากฎ (Apparent Solar Time) เวลาสุริยะเฉลี่ย (Mean Solar Sun) หรือ (Mean Solar Time) เวลาดาราคติ (Sidereal Time, S.T.) เวลาสุริยะปรากฎ (Apparent Solar Time) การอ้างอิงเวลาในสมัยแรกๆ มนุษย์อาศัยการสังเกตการเคลื่อนที่ ของดวงอาทิตย์รอบโลก (เนื่องจากเมื่อก่อนมนุษย์เชื่อว่า โลกเป็นศูนย์กลาง ของจักรวาล) ซึ่งจะเห็นดวงอาทิตย์ขึ้น ทางทิศตะวันออก และตกในทิศตะวันตกเสมอ ช่วงระยะเวลาที่ดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ ผ่านจุดเหนือศีรษะ ในแต่ละวันนั้น เรียกว่า Apparent Solar […]

1 2 3