UTC時間是世界各地許多計時實驗室輸入的結(jié)果
 

這意味著實時 UTC 雖然非常準(zhǔn)確，但只是一個近似值，更精確的計算是回顧性確定的。BIPM 每月出版的Circular -T 期刊包含上個月應(yīng)用于 UTC 的小修正。

GPS 接收器安裝在哪里？
每個為 UTC 做出貢獻(xiàn)的計時實驗室都會測量自己版本的 UTC，例如，UTCBrussels 是比利時的 UTC 測量值。那么 BIPM 如何比較所有這些不同時鐘的性能呢？答案是它使用 GPS 接收器，或更準(zhǔn)確地說，GNSS（全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)）接收器，除了 GPS 之外，還跟蹤 GLONASS、Galileo、BeiDou 和 IRNSS 等星座。

精確測量時間是每個 GPS 接收器的核心。衛(wèi)星和接收器之間的距離（用于計算位置）是通過測量衛(wèi)星信號到接收器的傳輸時間來確定的。傳輸時間的 1 納秒誤差會轉(zhuǎn)化為距離的 30 厘米誤差。GPS 衛(wèi)星星座使用自己的精確時間測量方法（稱為 GPS 時間），每顆衛(wèi)星都有自己的機(jī)載原子鐘組。因此，衛(wèi)星可以被視為非常精確的飛行時鐘。

通過跟蹤 GPS 衛(wèi)星，接收器可以記錄其自身接收器時鐘和衛(wèi)星時鐘之間的時間差，例如 UTC布魯塞爾 - GPS 時間。這些時間差以及其他信息以稱為 CGGTTS 的數(shù)據(jù)格式收集并發(fā)送到 BIPM。使用 CGGTTS 和其他數(shù)據(jù)，BIPM 可以通過減去 GPS 時間的個體差異來比較布魯塞爾的時鐘與紐約的時鐘：這種技術(shù)被稱為“共同觀點(diǎn)”。

UTC布魯塞爾 - UTC紐約 = (UTC布魯塞爾 - GPS 時間) - (UTC紐約 - GPS 時間)

上述兩個 GPS 時間術(shù)語相互抵消，留下 UTC布魯塞爾 和 UTC紐約之間的差異。

通過將各個時鐘與 GPS 時間進(jìn)行比較，可以將它們相互比較
 
建立計時實驗室
為了比較世界各地計時實驗室使用的原子鐘，需要將它們連接到 GPS 計時接收器。這是一種特殊類型的接收器，可以使用外部原子鐘而不是它自己的時鐘，它使用來自原子鐘的兩個輸出信號：  

每秒一個脈沖與 UTC (PPS IN) 同步，并且
本質(zhì)上是正弦波的 10 MHz 頻率參考 (REF IN)
計時實驗室的基本組成如圖 3 所示。然而，為了達(dá)到所需的納秒精度，還需要大量的專業(yè)知識和準(zhǔn)備工作。設(shè)置中所有元件的信號延遲都應(yīng)準(zhǔn)確校準(zhǔn)，為此，BIPM 維護(hù)一組預(yù)先校準(zhǔn)的移動接收器作為校準(zhǔn)參考。除了提供 1/3 用于計算 UTC 的授時接收器外，Septentrio 還為 BIPM 提供用于校準(zhǔn)的授時接收器。   

時間傳遞實驗室的基本組成部分：銫原子鐘、PolaRx5TR 定時接收器和天線
 
突破科學(xué)的界限
除了定義和傳播 UTC 之外，近年來 GPS 授時接收器也占據(jù)了科學(xué)前沿的地位。例如，在T2K 實驗中 ，通過精確測量中微子在兩個位置之間的傳輸時間，可以限制中微子的質(zhì)量，從而更多地了解這些難以捉摸的粒子的性質(zhì)。  

在尺寸范圍的另一端，VLBI（甚長基線干涉測量）技術(shù)使用位于遙遠(yuǎn)位置的射電望遠(yuǎn)鏡，這些望遠(yuǎn)鏡通過使用 GPS 共同視圖對觀測結(jié)果進(jìn)行時間同步，在網(wǎng)絡(luò)中連接在一起。由此產(chǎn)生的分辨率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過任何單個望遠(yuǎn)鏡本身所能達(dá)到的分辨率。

從相對平凡的帶有時間戳的銀行交易活動到真正非凡的天文學(xué)和高能物理世界，GPS 技術(shù)不斷尋找新的方法來改善我們的世界并增進(jìn)我們對它的了解。

https://www.septentrio.com/en/learn-more/insights/how-gps-brings-time-world