Manual - TRANSFERENCIA Y DIFUSIÓN DE TIEMPO Y FRECUENCIA POR SATÉLITE
PREFACIO
ÍNDICE
PREÁMBULO
AGRADECIMIENTOS
INTRODUCCIÓN
CAPÍTULO 1 - SATÉLITES Y TRANSFERENCIA Y DIFUSIÓN DE TIEMPO Y FRECUENCIAS
1.1 Introducción
1.2 Servicios de radiocomunicación espaciales y sistemas de satélite para la transferencia y difusión de tiempo y frecuencia
1.2.1 Servicio de frecuencias patrón y señales horarias
1.2.2 Sistema mundial de navegación por satélite
2.1 Descripción general y principios de funcionamiento
CAPÍTULO 2 - SISTEMA MUNDIAL DE DETERMINACIÓN DE LA POSICIÓN
2.2 Fundamentos del GPS
2.2.1 Códigos PRN para CDMA y medición de distancias
2.2.2 Espectro del GPS
2.2.3 Mensaje navegación
2.3 Segmentos GPS
2.3.1 Segmento espacial
2.3.2 Segmento de control
2.3.3 Segmento de usuario
2.4 Función de cronometría y sincronización en modo operativo
2.4.1 Medición de distancia y factores de fidelidad
2.4.2 Estabilidad del reloj del satélite y predicción
2.5 Evaluación de la fidelidad del reloj del satélite GPS
2.5.1 Retardos en el trayecto del satélite
2.5.2 Relatividad
2.6 Contribuciones del reloj del receptor
2.6.1 Reloj del receptor de navegación
2.6.2 Reloj del receptor de cronometría
2.6.2.1 Relatividad
2.6.2.2 Correcciones del reloj en papel
2.6.2.3 Relojes de salida corregidos – frecuencia y 1 PPS
2.7 Determinación y mantenimiento de la cronometría
2.7.1 Operaciones del segmento de control
2.7.2 Ajuste del tiempo GPS
CAPÍTULO 3 - SISTEMAS DE AUMENTO POR SATÉLITE PARA GPS
3.1 Introducción
3.2 Descripción de los sistemas SBAS
3.3 Descripción del WAAS (Estados Unidos de América)
3.4 Descripción del MSAS (Japón)
3.4.1 Generalidades
3.4.2 Función de ruido pseudoaleatorio dual
3.4.3 Control de la potencia del enlace ascendente
3.5 Descripción de EGNOS (Europa)
3.5.1 Descripción general del segmento terrestre de EGNOS
3.5.2 Descripción del sistema EGNOS en relación con el tiempo
3.5.3 Sincronización del reloj de las estaciones RIMS y generación del tiempo ENT
3.5.4 Ajuste del ENT al tiempo GPS
3.5.5 Correcciones del reloj del satélite
3.5.6 Difusión de ENT por satélites en órbita geoestacionaria (GEO)
3.5.7 Cálculo de la diferencia entre las escalas de tiempo ENT y UTC
3.5.7.1 UTC(k) – UTC
3.5.7.2 ENT – UTC(k)
3.5.8 SBAS y el tiempo
3.5.8.1 Tiempo y estaciones de referencia
3.5.8.2 Tiempo y la estación principal
3.5.8.3 Tiempo de red SBAS
3.5.9 Tiempo y los satélites GEO
3.5.9.1 SBAS y distribución horaria (de tiempo)
3.5.9.2 Formato CGGTTS para la distribución de datos de cronometría
3.5.9.3 SBAS y distribución de frecuencias
3.5.10 SBAS y transferencia de tiempo
3.5.11 Transferencia de tiempo entre dos laboratorios
3.5.12 Transferencia de tiempo entre 2 sistemas SBAS
3.5.12.1 SBAS y la comunidad de cronometría
CAPÍTULO 4 - TIEMPO DEL SISTEMA GPS
4.1 Introducción
4.2 Mediciones del reloj de seguimiento y determinación de las efemérides
4.3 Tiempo GPS
4.3.1 Realización del reloj compuesto
4.3.2 Reducción de la covarianza
4.3.3 Conciliación de particiones
4.4 UTC (USNO) a partir del GPS
CAPÍTULO 5 - SISTEMA DE SATÉLITES DE NAVEGACIÓN GLONASS
5.1 Introducción
5.2 Descripción general y principios de funcionamiento
5.3 Arquitectura y desarrollo de GLONASS
5.3.1 Segmento espacial
5.3.2 Segmento de control
5.3.3 Segmento de usuario
5.4 Tiempo GLONASS
5.5 Determinación de la órbita y sincronización del tiempo (OD&TS) del sistema GLONASS
5.6 Señales GLONASS y espectro de radiofrecuencia
5.6.1 Requisitos de frecuencia
5.6.2 Potencia y espectro de las señales
5.7 Utilización conjunta de GLONASS y GPS
5.8 Conclusión
CAPÍTULO 6 - SISTEMAS DE SATÉLITES DE COMUNICACIÓN
6.1 Introducción
6.2 Carga útil de comunicación
6.2.1 Arquitectura acodada analógica
6.2.2 Arquitectura regenerativa
6.2.3 Procesamiento digital
6.2.4 Sistema de seguimiento, telemedida y telemando
6.3 Cronometría y sincronización para el funcionamiento del satélite
6.4 Efecto del ruido del enlace y de las imperfecciones del satélite en las cargas útiles acodadas
6.4.1 Contribución del ruido blanco
6.5 Ruido de fase y errores sistemáticos del satélite
6.6 Conclusión
CAPÍTULO 7 - ESCALAS DE TIEMPO
7.1 Introducción
7.2 Tiempo universal
7.3 Tiempo efemérides
7.4 Tiempo atómico
7.5 Escalas de tiempo relativistas
7.5.1 Tiempo terrestre
7.5.2 Tiempo coordinado geocéntrico
7.5.3 Tiempo coordinado baricéntrico
7.5.4 Tiempo dinámico baricéntrico
7.6 Escalas de tiempo internacionales
7.6.1 Tiempo atómico internacional
7.6.2 Tiempo universal coordinado
7.6.2.1 Realización del tiempo universal coordinado
CAPÍTULO 8 - CENTROS NACIONALES DE CRONOMETRÍA
8.1 Introducción
8.2 Estructura del laboratorio de cronometría
8.3 Sistema de medición local
8.4 Trazabilidad internacional
8.5 Servicios de difusión de tiempo
CAPÍTULO 9 - EFECTOS RELATIVISTAS EN LA TRANSFERENCIA Y DIFUSIÓN DE TIEMPO Y FRECUENCIA POR SATÉLITE
9.1 El intervalo espacio-tiempo
9.2 El principio de relatividad
9.2.1 El tensor métrico
9.2.2 Potencial gravitatorio de la Tierra
9.2.3 Dilatación del tiempo
9.2.4 Corrimiento al rojo gravitatorio
9.2.5 Transferencia de tiempo mediante el transporte de relojes
9.2.6 Sistema de coordenadas inercial con origen en la Tierra
9.2.7 Sistema de coordenadas fijo con origen en la Tierra
9.3 Reloj a bordo de un satélite
9.4 Transferencia de tiempo mediante una señal electromagnética
9.4.1 Sistema de coordenadas inercial con origen en la Tierra
9.4.2 Sistema de coordenadas fijo con origen en la Tierra
9.4.3 Enlace entre satélites
9.4.4 Efecto Doppler relativista
9.5 Conclusión
CAPÍTULO 10 - ORIENTACIÓN DE LA TIERRA Y SISTEMA GEODÉSICO
10.1 Introducción
10.2 Orientación de la Tierra
10.2.1 Precesión/nutación
10.2.2 Movimiento polar
10.3 Tiempo universal (UT)
10.4 Sistemas geodésicos
10.5 Superficies de referencia
10.5.1 Geoide
10.5.2 Elipsoide
10.5.3 Tipos de coordenadas
10.5.3.1 Coordenadas geocéntricas
10.5.3.2 Coordenadas geodésicas
10.5.3.3 Coordenadas astronómicas
10.5.3.4 Puntos de referencia (datums) geodésicos
10.5.3.5 Marco de referencia internacional terrestre
CAPÍTULO 11 - PROPAGACIÓN Y FACTORES AMBIENTALES
11.1 Introducción
11.2 Comparación del retardo de distancia entre la troposfera de la Tierra y la ionosfera
11.3 Modelización del retardo de distancia en la troposfera de la Tierra
11.3.1 Variabilidad del retardo de distancia ionosférico y troposférico
11.4 Retardo de tiempo en la ionosfera: comportamiento mundial, variabilidad diaria y variabilidad del ciclo solar
11.4.1 Métodos para corregir el retardo de tiempo ionosférico, modelos de media mensual, modelos actualizados, utilización de datos ionosféricos en tiempo real SBAS/WAAS/IGS, correcciones bifrecuencia
11.4.2 Efectos ionosféricos de mayor orden sobre el retardo de tiempo
11.4.3 Efectos del centelleo
11.5 Conclusión
CAPÍTULO 12 - SISTEMAS MUNDIALES DE NAVEGACIÓN POR SATÉLITE COMO HERRAMIENTA PRIMARIA PARA LA TRANSFERENCIA DE TIEMPO
12.1 Introducción
12.2 GPS y tiempo
12.2.1 Cómo el GPS distribuye el tiempo
12.2.2 Cómo sincroniza el GPS los relojes a largas distancias
12.3 Aplicaciones de la transferencia del tiempo GPS
12.3.1 Transferencia de tiempo GPS en vista común monocanal con código C/A
12.3.2 Comparaciones en un mismo lugar (distancia cero)
12.3.3 Calibración diferencial GPS
12.3.4 Circunvalación del mundo
12.4 Comparación del GPS con otras técnicas de transferencia de tiempo
12.4.1 Comparación con la transferencia bidireccional por satélite de tiempo y frecuencia
12.4.2 Comparación con la trasferencia de tiempo por láser
12.5 Últimos adelantos en la transferencia de tiempo GPS
12.5.1 Transferencia de tiempo GPS multicanal de visión común
12.5.2 Antenas a temperatura estabilizada
12.5.3 Utilización de la fase de la portadora GPS
12.6 Utilización de GLONASS
12.7 Conclusión
CAPÍTULO 13 - TÉCNICAS GEODÉSICAS UTILIZANDO MEDICIONES DE FASE Y CÓDIGO GPS
13.1 Introducción
13.2 Consideraciones sobre instrumentos y hardware
13.2.1 Componentes del satélite GPS
13.2.2 Instalaciones de antena de rastreo GPS
13.2.3 Cables y conexiones de antena
13.2.4 Receptores GPS
13.2.5 Evaluación de los efectos multitrayecto y pruebas del sistema
13.2.6 Calibración del retardo de la estación de rastreo
13.3 Estrategias de análisis de datos
13.3.1 Ecuación de observación GPS
13.3.2 Métodos para soluciones globales
13.3.3 Marcos y modelos de referencia para los términos de corrección
13.3.4 Posicionamiento de punto preciso
13.3.5 Efectos de los errores en las soluciones cronométricas
13.4 Escalas de tiempo y resultados cronométricos IGS
13.4.1 Resultados disponibles
13.4.2 Escalas de tiempo IGS
13.5 Evaluación de la fidelidad mediante el análisis de la discontinuidad en el intervalo día
13.6 Comparaciones con resultados independientes de transferencia de tiempo bidireccional
13.7 Evaluación de la fidelidad de la transferencia de tiempo
13.8 Futuras tendencias
CAPÍTULO 14 - TRANSFERENCIA BIDIRECCIONAL POR SATÉLITE DE TIEMPO Y FRECUENCIA (TWSTFT)
14.1 Introducción
14.2 Descripción de la técnica TWSTFT
14.3 Mediciones de TWSTFT
14.4 Equipo del laboratorio de la estación
14.4.1 Módem de espectro ensanchado
14.4.2 Contador de intervalo de tiempo
14.4.2.1 Relación portadora/densidad de ruido (C/N0)
14.5 Mediciones dependientes del enlace (trayecto y equipos)
14.5.1 El efecto Sagnac
14.5.2 Corrección relativista de segundo orden del efecto Sagnac
14.5.3 Diferencia en las frecuencias del enlace ascendente y el enlace descendente
14.6 Métodos de calibración
14.6.1 Calibración de estaciones utilizando un simulador de satélite
14.6.2 Calibración de una estación utilizando una estación terrena transportable
14.6.3 Campañas de calibración de 1993 y 1998
14.6.4 Campaña de calibración en la banda X
14.7 Problemas que surgen cuando se utilizan transpondedores de satélite distintos
14.8 Problemas que surgen cuando se utilizan diferentes transpondedores de satélite
14.9 Estabilidad a largo plazo de la TWSTFT
14.9.1 Comparaciones a largo plazo entre GPS y TWSTFT
14.10 Conclusión
Referencias
CAPÍTULO 15 RESUMEN DE LA DIFUSIÓN DEL TIEMPO Y LA FRECUENCIA
Blank Page
Blank Page
Blank Page