时钟误差没有得到纠正,它们分两步进行补偿。
1. 错误判断
GPS 控制部分使用已知位置的参考接收器来确定实际的轨道要素和航天器的时钟误差。位置参考是WGS84参考框架,时间是国际原子时间。即使是最小的影响,如大陆漂移和相对论时间膨胀也被考虑在内。
2. 误差补偿
板载时钟(实际上是 SV Z-Count,参见IS-GPS-200 3.3.4)未调整、摆动或重置以补偿误差。引用 IS-GPS,20.3.4.2:
每个 SV 都按照自己的 SV 时间运行
相反,UTC 与该航天器时钟(“GPS 时间”)之间的偏移量在导航消息中广播(参见 IS-GPS 20.3.3.3.1.8)。这不仅包括当前的偏移量,还包括不同的预测(“拟合区间”,20.3.4.4)。通常,只有高度精确的短期预测是相关的,如果控制段无法运行并且无法进行上行链路,则将使用其他预测。
同样,位置误差(偏离标称轨道)未被纠正(这会耗尽宝贵的燃料),但通过将星历数据(轨道元素)上传到航天器来向接收器广播。
上行链路的飞行时间不是问题,因为新的拟合间隔数据已在上一步中确定。
然后在接收器(用户段)中进行实际补偿。它在关联观察到的不同 SV 的信号/代码相位时应用校正。
特殊情况
有时,旧航天器会以意想不到的方式运行,例如它们的时钟开始出现不可预测的漂移。AGI 有一个网站,上面有板载时钟的性能数据。您可以看到,USA-151的时钟(发送 PRN28)有点不稳定,需要经常补偿。
如果时钟失控或动力机动使 SV 无法导航,则 SV 在其导航消息中发送“不可操作标志”,最终用户的接收器会忽略它。