GPS-klockans tidssignaler
Postat av Richard N Williams on November 12th, 2009
Det verkar som om nästan alla bilens instrumentpanel har en GPS-mottagare uppe på toppen. De har blivit otroligt populära som ett navigationsverktyg med många människor som lita på dem enbart för att arbeta sig runt vägnätet.
De Global Positioning System har funnits i några år nu men ursprungligen konstruerades och byggdes för amerikanska militära tillämpningar men utvidgades för civilt bruk efter en katastrof i flygbolaget.
Även om det är otroligt användbart och bekvämt ett verktyg, är GPS-systemen relativt enkla i sin funktion. Navigationen fungerar med hjälp av en konstellation av 30 eller så satelliter (det finns en hel del fler som kretsar men inte längre är i drift).
De signaler som skickas från satelliterna innehåller tre bitar av information som mottas av satelliterna i våra bilar.
Den informationen innehåller:
* Den tid meddelandet skickades
* Satellitens orbitalposition (känd som efemeren)
* Den allmänna systemhälsan och banorna hos de andra GPS-satelliterna (känd som almanackan)
Det sätt på vilket navigationsinformationen utarbetas är att använda informationen från fyra satelliter. Den tid signalerna lämnade var och en av satelliterna registreras av satellitnavtagaren och avståndet från varje satellit utarbetas sedan med hjälp av denna information. Genom att använda informationen från fyra satelliter är det möjligt att uträtta exakt var satellitmottagaren är denna process känd som triangulering.
Att uträtta exakt var du befinner dig i världen är dock beroende av fullständig noggrannhet i de tidssignaler som sänds av satelliterna. Eftersom signaler som GPS-resan vid ljusets hastighet (ungefär 300,000 km en sekund genom ett vakuum) kunde en en sekunds felaktighet se positioneringsinformation ut med 300 kilometer! För närvarande är GPS-systemet noggrant på fem meter vilket visar hur exakt den tidsinformation som sänds av satelliterna är.
Denna höga noggrannhet är möjlig eftersom varje GPS-satellit innehåller atomur. Atomur är otroligt noggranna beroende av de oväldiga oscillationerna hos atomer för att hålla tid - faktiskt kommer varje GPS-satellit att köra i över en miljon år innan den kommer att drifta med så mycket som en sekund (jämfört med den genomsnittliga elektroniska klockan som kommer att drivas med en sekund i en vecka eller två)
På grund av denna höga noggrannhet kan atomklockorna ombord GPS-satelliter användas som en källa till exakt tid för synkronisering av datanät och andra enheter som kräver synkronisering.
Ta emot denna tidsignal kräver användning av a NTP GPS-server som kommer att synkronisera med satelliten och distribuera tiden till alla enheter på ett nätverk.
Det här inlägget skrevs av Richard N Williams
Richard N Williams är en teknisk författare och en specialist i NTP-server och tid Synkronisering industrin. Richard N Williams på Google+
