ITU-R TF 767-2 FRENCH-2001 Use of global navigation satellite systems for high-accuracy time transfer《使用卫星导航系统进行高精度时间传输》.pdf

1、 Rec. UIT-R TF.767-2 1 RECOMMANDATION UIT-R TF.767-2 Utilisation des systmes mondiaux de navigation par satellite pour le transfert de temps de haute prcision (Question UIT-R 152/7) (1992-1998-2001) LAssemble des radiocommunications de lUIT, considrant a) quil est ncessaire de disposer dun systme op

2、rationnel de transfert et de comparaison de temps le plus prcis possible sur des distances intercontinentales; b) que les systmes de transfert de temps peu coteux correspondant une prcision de moins de 1 s sont de plus en plus ncessaires dans le monde entier, quils doivent tre entirement automatique

3、s (en particulier, capables de reprendre la synchronisation aprs des pertes de puissance, sans intervention humaine) et possder les caractristiques appropries de faisabilit, de disponibilit et de cot; c) quil a t tabli que les techniques satellitaires permettent dassurer le transfert de temps avec u

4、ne prcision meilleure que 100 ns; d) que le systme mondial de positionnement (GPS) offre divers avantages en termes de multiplicit des satellites disponibles, de systme de 24 satellites assurant une couverture mondiale continue pour les transferts de temps et de surveillance et contrle du systme sol

5、idement structurs. La connaissance prcise de la relation entre le temps du systme GPS et le temps universel coordonn (UTC), lutilisation de rfrences de temps atomique bord des satellites et la multiplicit des sources commerciales pour les rcepteurs de temps GPS; e) que lutilisation gnralise pendant

6、de nombreuses annes de satellites GPS pour les transferts de temps a permis dacqurir une vaste exprience positive; f) quun Comit civil de liaison avec les services GPS a t constitu pour donner des renseignements et assurer la liaison entre le systme GPS et les usagers civils; g) quil est possible te

7、chniquement de dgrader intentionnellement la prcision des signaux GPS mis la disposition des usagers civils, en utilisant les techniques de disponibilit slective (SA) et dantipiratage (AS) (voir lAnnexe 1); h) quil a t tabli quil tait possible de compenser au moins partiellement les effets ngatifs q

8、ue les procdures de disponibilit slective et dantipiratage ont sur la prcision du transfert de temps, en recourant diverses techniques: utilisation du mode visibilit commune du GPS, tablissement dune moyenne des signaux horaires reus sur un ou plusieurs jours, utilisation dune moyenne pondre entre p

9、lusieurs satellites ou dinformations prcises diffres sur la position du satellite; j) que le systme mondial de navigation par satellite (GLONASS) est comparable au systme GPS; k) que les systmes complmentaires satellites (SBAS), tels que le systme WAAS (wide area augmentation system), le systme glob

10、al de navigation couverture europenne (EGNOS) et le systme complmentaire satellite (MTSAT, multifunction transportation satellite) seront vraisemblablement tout aussi importants, 2 Rec. UIT-R TF.767-2 recommande 1 que lon envisage srieusement lutilisation de satellites GPS, GLONASS et SBAS pour le t

11、ransfert et la comparaison des signaux horaires au niveau mondial, en particulier pour les applications qui ncessitent une couverture mondiale et une prcision de lordre de 1 s ou mieux; 2 que lon envisage srieusement pour le transfert de temps lutilisation du mode visibilit commune du GPS et du GLON

12、ASS pour les applications ncessitant une prcision comprise entre 10 et 100 ns; on peut, avec cette technique, amliorer encore la stabilit et la prcision du temps en: utilisant une moyenne pondre sur plusieurs satellites; utilisant un rcepteur nayant pas besoin du code pour mesurer et compenser le te

13、mps de propagation du signal du satellite dans lionosphre; apportant des corrections grce lutilisation des donnes prcises des phmrides du satellite; dterminant les coordonnes prcises ( 1 m prs) des antennes du rcepteur; 3 que, dans un environnement o les techniques de SA et/ou de AS sont actives, le

14、s usagers qui exigent la plus grande prcision possible compensent autant que faire se peut la dgradation intentionnelle des signaux en recourant aux techniques suivantes: utilisation du mode visibilit commune exacte ( 1 s prs partir des mmes instants de dclenchement et darrt) pour annuler les effets

15、 de la modulation de disponibilit slective de lhorloge du satellite; tablissement dune moyenne des signaux reus entre tous les satellites disponibles et sur plusieurs jours; application de corrections finales en utilisant les donnes prcises diffres des phmrides du satellite. ANNEXE 1 Dgradation inte

16、ntionnelle des signaux GPS Le GPS, tel quil a t conu, a la possibilit de dgrader intentionnellement le signal GPS mis la disposition dutilisateurs civils en gnral. Cette dgradation est ce que lon appelle la disponibilit slective (SA). En plus de la SA, il y a aussi lantipiratage (AS). Il faut un ens

17、emble de cls de dchiffrement pour supprimer les effets de AS et de SA. Lactivation de la fonction AS rend le service de positionnement prcis (PPS) du GPS inaccessible tous ceux qui ne disposent pas des cls appropries. Le PPS donne toute la prcision du GPS. Le code 1,023 MHz en accs libre (C/A), qui

18、reste la disposition de tous les usagers, assure le service standard de positionnement (SPS). Lorsque la fonction SA est active, le SPS assure laccs au temps GPS et lUTC maintenu par le United States Naval Observatory, UTC (USNO), mais la modulation temporelle introduit des incertitudes crte-crte de

19、 plusieurs centaines de nanosecondes. Le SPS a une incertitude (2) dans deux dimensions de 100 m pour la position et de 340 ns pour le temps. On a obtenu une incertitude de 100 ns sur une moyenne dun jour et de 50 ns sur une moyenne de trois jours. Il est indispensable davoir une horloge de rfrence

20、stable pour Rec. UIT-R TF.767-2 3 parvenir de telles prcisions. La plupart des centres internationaux de diffusion des signaux horaires ont opt pour le mode visibilit commune du GPS quils considrent comme la meilleure technique de transfert de temps. Les coordonnes des antennes GPS des centres de di

21、ffusion de signaux horaires sont maintenant connues moins de 1 m prs. Le Comit consultatif des frquences et du temps (CCFT) a cr un Groupe spcial charg dtudier les effets systmatiques sur les quipements GPS de transfert de temps (essentiellement les rcepteurs). Divers types de biais et deffets de la

22、 temprature ont t mis jour. Des travaux sont en cours dans ce domaine. Plusieurs mesures ont t prises pour aider les usagers civils obtenir des renseignements sur le GPS. Par exemple, un Comit civil de liaison avec les services GPS (CGSIC) a t mis en place. Un sous-comit charg du temps relve du CGSI

23、C. Ce sous-comit offre diffrents services au Bureau international des poids et mesures (BIPM), aux centres internationaux de diffusion de signaux horaires et au milieu industriel (tlcommunications, compagnies dlectricit, etc.). Le CGSIC offre: des informations gnrales et spcifiques sur le GPS; une b

24、ase de donnes lectronique mise jour par le service des Coast Guard des Etats-Unis dAmrique; et des informations sur les techniques et les initiatives de recherche et de dveloppement. Les utilisateurs du GPS peuvent aussi se procurer des bulletins hebdomadaires ou mensuels auprs de nombreuses organis

25、ations: par exemple, BIPM, National Institute of Standards and Technology (NIST) et USNO et dautres instituts mtrologiques nationaux. Laccs au World Wide Web est galement disponible au BIPM, au NIST et lUSNO. De nombreuses organisations ont un personnel qui peut rpondre beaucoup de questions prcises que les usagers civils peuvent avoir propos du GPS.