Globalny system pozycjonowania bardzo lubiany przez kierowców, pilotów i żeglarzy morskich jako metoda znajdowania lokalizacji oferuje znacznie więcej niż tylko informacje nawigacyjne. System GPS pracować przy użyciu zegarów atomowych, które transmitują sygnały, które następnie są triangulowane przez komputer w systemie nawigacji satelitarnej.

Ponieważ te zegary atomowe są bardzo dokładne i nie dryfują nawet o sekundę nawet milion lat, można je wykorzystać jako metodę synchronizacja systemów komputerowych. Czas GPS, czas przekazywany przez zegary atomowe GPS, nie jest dokładnie taki sam, jak czas UTC (Coordinated Universal Time), światowa globalna skala czasowa, ale ponieważ oba opierają się na Międzynarodowym Czasie Atomowym, można go łatwo przekonwertować. (Czas GPS jest rzeczywisty 17 sekunda wolniej niż UTC, ponieważ do globalnej skali czasowej dodano 17 sap sekund, od satelitów GPS, które zostały wysłane na orbitę).

A Zegar GPS jest urządzeniem, które odbiera sygnał GPS, a następnie tłumaczy go na czas. Większość zegarów GPS to dedykowane serwery czasu, ponieważ nie ma sensu otrzymywać dokładnego czasu, jeśli nie ma się z nim nic wspólnego. GPS serwery czasu użyj protokołu NTP (Network Time Protocol), który jest jednym z najstarszych protokołów internetowych i ma na celu dystrybucję informacji o taktowaniu w sieci.

Zegar GPS lub serwer czasu GPS działa poprzez odbieranie sygnału bezpośrednio z satelity. To niestety oznacza, że ​​antena GPS musi mieć wyraźny widok nieba, aby odebrać sygnał. Czas jest następnie dystrybuowany z serwera czasu do wszystkich urządzeń w sieci. Czas na każdym urządzeniu jest regularnie sprawdzany przez NTP i jeśli różni się on od zegara GPS, jest on dostosowywany.

Ustawienie zegara GPS do synchronizacji czasu jest stosunkowo łatwe. Serwer czasu (zegar GPS) jest często zaprojektowany do wypełnienia przestrzeni 1U na stojaku serwera. Jest on podłączony do anteny GPS (zwykle na dachu) za pomocą kabla koncentrycznego. Serwer jest podłączony do sieci i po zablokowaniu w systemie GPS można ustawić synchronizację sieci.

Zegary atomowe, ponieważ wiele osób wie, że są to bardzo dokładne urządzenia, ale zegar atomowy to jeden z najważniejszych wynalazków ostatnich lat 50 i dał początek wielu technologiom i aplikacjom, które całkowicie zrewolucjonizowały nasze życie.

Możesz pomyśleć, w jaki sposób zegar może być tak ważny, niezależnie od jego dokładności, jeśli weźmiesz pod uwagę tę dokładność nowoczesny zegar atomowy nie traci sekundy w czasie w dziesiątkach milionów lat w porównaniu z kolejnymi najlepszymi chronometrami - zegarami elektronicznymi - które mogą stracić sekundę dziennie, aby uświadomić sobie, jak dokładne są one.

W rzeczywistości zegary atomowe miały kluczowe znaczenie dla identyfikacji mniejszych niuansów naszego świata i wszechświata. Na przykład przez tysiąclecia zakładaliśmy, że dzień jest 24 godzinny, ale tak naprawdę, dzięki technologii zegara atomowego wiemy, że długość każdego dnia nieznacznie się różni i ogólnie obrót Ziemi zwalnia.

Zegary atomowe zostały również użyte do dokładnego pomiaru ziemskiej grawitacji, a nawet udowodniły teorie Einsteina o tym, jak grawitacja może spowolnić czas, dokładnie mierząc różnicę w przejściu czasu w każdym kolejnym calu nad powierzchnią ziemi. Ma to kluczowe znaczenie, jeśli chodzi o umieszczanie satelitów na orbicie, gdy czas mija szybciej niż wysoko nad ziemią.

Zegary atomowe są również podstawą wielu technologii, które stosujemy w naszym codziennym życiu. Urządzenia nawigacji satelitarnej polegają na zegarkach atomowych w satelitach GPS. Nie tylko muszą brać pod uwagę różnice w czasie powyżej orbity, ale jako satelity satelitarne wykorzystują czas wysłany z satelitów do triangulacji pozycji, niedokładność jednej sekundy powoduje, że informacje nawigacyjne są niedokładne o tysiące mil (jako że podróżuje światłem prawie 180,000 mile na sekundę).

Zegary atomowe są również podstawą światowego globalnego harmonogramu - UTC (Coordinated Universal Time), który jest wykorzystywany przez sieci komputerowe na całym świecie. Synchronizacja czasu z zegarem atomowym i UTC jest względnie prosta z użyciem a Serwer czasu NTP. Wykorzystują one sygnał czasu z systemu GPS lub transmisje specjalne transmitowane z laboratoria fizyki na dużą skalę a następnie rozpowszechniać je w Internecie za pomocą protokołu czasowego NTP.

"Sat-nav" zrewolucjonizował sposób, w jaki podróżujemy. Począwszy od taksówkarzy, kurierów i samochodu rodzinnego po samoloty i czołgi, urządzenia do nawigacji satelitarnej są teraz montowane niemal w każdym pojeździe, gdy opuszczają linię produkcyjną. Podczas gdy systemy GPS z pewnością mają swoje wady, mają też kilka zastosowań. Nawigacja jest tylko jednym z głównych zastosowań GPS, ale jest również wykorzystywana jako źródło czasu dla Czas GPS NTP serwerów.

Możliwość lokalizacji punktów z kosmosu uratowała niezliczoną liczbę żyć, a także sprawiła, że ​​podróżowanie do nieznanych miejsc było bezproblemowe. Nawigacja satelitarna opiera się na konstelacji satelitów znanej jako GNSS (Global Navigational Satellite Systems). Obecnie istnieje tylko jeden w pełni funkcjonujący GNSS na świecie, który jest Globalny System Pozycjonowania (GPS).

GPS jest własnością i jest zarządzany przez wojsko USA. Satelity nadają dwa sygnały, jeden dla amerykańskiego wojska i jeden dla użytku cywilnego. Początkowo GPS był przeznaczony wyłącznie dla amerykańskich sił zbrojnych, ale po przypadkowym zestrzeleniu samolotu, ówczesny prezydent USA Ronald Reagan otworzył system GPS dla ludności świata, aby zapobiec przyszłym tragediom.

GPS ma konstelację ponad satelitów 30. W dowolnym momencie co najmniej cztery z tych satelitów są napowietrzne, co jest minimalną liczbą wymaganą do dokładnej nawigacji.

Satelity GPS mają na pokładzie zegar atomowy. Zegary atomowe wykorzystują rezonans atomu (drgania lub częstotliwość w poszczególnych stanach energetycznych), co czyni je wysoce dokładnymi, nie tracąc tak długo, jak sekunda w ciągu ponad miliona lat. Ta niesamowita precyzja sprawia, że ​​nawigacja satelitarna jest możliwa.

Satelity transmitują sygnał z wbudowanego zegara. Ten sygnał składa się z czasu i pozycji satelity. Sygnał ten jest przesyłany z powrotem na Ziemię, gdzie nawigator satelitarny samochodu go odzyskuje. Sprawdzając, jak długo sygnał ten docierał do samochodu i triangulował cztery z tych sygnałów, komputer w systemie GPS działa dokładnie tam, gdzie znajduje się na powierzchni świata. (Cztery sygnały są używane ze względu na zmiany elewacji - na "płaskiej" ziemi potrzebne byłyby tylko trzy).

Systemy GPS może działać tylko z powodu bardzo dokładnej dokładności zegarów atomowych. Ponieważ sygnały są emitowane z prędkością światła, a dokładność nawet milisekundy (tysięczna część sekundy) może zmienić obliczenia pozycjonowania o 100 km, ponieważ światło może podróżować prawie 100,00km co sekundę - obecnie systemy GPS są dokładne do około pięciu metrów.

Zegary atomowe na pokładowych systemach GPS nie służą również do nawigacji. Bo zegary atomowe są tak dokładne GPS stanowi dobre źródło czasu. Serwery czasu NTP używają GPS sygnały do ​​synchronizacji sieci komputerów z. Serwer NTP GPS odbierze sygnał czasu z satelity GPS, a następnie przekształci go w UTC (Coordinated Universal Time) i rozpowszechniać go na wszystkich urządzeniach w sieci zapewniającej bardzo dokładną synchronizację czasu.

Znajomi najnowsze doniesienia medialne o braku inwestycji w amerykański Globalny System Nawigacji Satelitarnej - GPS (Global Positioning System) i potencjalne awarie odbiorników nawigacyjnych w ostatnich latach, specjaliści od synchronizacji czasu, Galleon Systems, chcieliby zapewnić wszystkim swoim klientom awarię GPS sieć nie wpłynie na aktualny GPS serwery czasu NTP.

Ostatnie doniesienia medialne po badaniu przeprowadzonym przez rząd USA (GAO), który stwierdził, że złe zarządzanie i brak inwestycji sprawiły, że obecna liczba satelitów operacyjnych 31 może czasami spadać poniżej 24 w 2011 i 2012, co utrudniałoby ich dokładność.

Jednakże Brytyjskie krajowe laboratorium fizyczne są przekonani, że wszelkie potencjalne problemy z urządzeniami do nawigacji GPS nie wpłyną na informacje dotyczące taktowania wykorzystywane przez Serwery NTP GPS.

Rzecznik brytyjskiego National Physical Laboratory potwierdził, że potencjalna awaria satelitów nie powinna mieć wpływu na czas.

"Szacuje się, że istnieje ryzyko 20%, że w 2011-2012 liczba satelitów w konstelacji GPS może czasami spadać poniżej 24.

"Jeśli tak się stanie, może nastąpić nieznaczne zmniejszenie dokładności pozycji odbiorników GPS w niektórych okresach, w szczególności może zająć więcej czasu, aby uzyskać poprawkę w niektórych lokalizacjach przy pierwszym uruchomieniu. Jednak nawet wówczas efektem byłaby degradacja wydajności, a nie całkowity brak działania.

"Odbiornik GPS ma małe szanse na znaczny wpływ, ponieważ po ustaleniu swojej pozycji po włączeniu każdy obserwowany satelita dostarcza przydatnych informacji o taktowaniu. Niewielkie zmniejszenie liczby satelitów nie powinno znacznie pogorszyć jego wydajności. "

Sygnał UKF MSF transmitowany z Anthorn, Cumbrii i wykorzystywany przez Wielką Brytanię Serwer NTP Użytkownicy są wyłączeni na okres 4 godzin w 11 czerwca w celu zaplanowanej konserwacji. Standard czasu i częstotliwości MSF 60 kHz będzie wyłączony pomiędzy 10.00 i 14: 00 BST (9: 00 - 13: 00 UTC).

Użytkownicy użytkownika Serwery czasu NTP które wykorzystują sygnał MSF powinny być świadome awarii, ale nie powinny panikować. Większość Sieć serwerów czasu które używają systemu Anthorn powinny nadal działać poprawnie, a brak sygnału czasowego przez cztery godziny nie powinien powodować problemów z synchronizacją ani dryfowania zegara.

Jednak każde testowanie serwery czasu które wykorzystują MSF powinny być prowadzone przed lub po zaplanowanym wyłączeniu. Więcej informacji można uzyskać pod adresem NPL.

Każdy sieciowy serwer czasu Użytkownicy, którzy wymagają bardzo precyzyjnej precyzji lub odczuwają chwilową utratę tego sygnału, mogą spowodować reperkusje w synchronizacji czasu, poważnie rozważając wykorzystanie sygnału GPS jako dodatkowego sposobu odbierania sygnału czasu.

GPS jest dostępny dosłownie na całym świecie (o ile jest dobry widok nieba) i nigdy nie jest wyłączony z powodu awarii.

W celu uzyskania dalszych informacji na temat Serwer NTP GPS można znaleźć tutaj.

Synchronizacja czasu w sieciach komputerowych jest często prowadzony przez Serwer NTP. Serwery czasu NTP nie generują żadnych informacji o czasie, ale są jedynie metodami komunikacji z zegarem atomowym.

Precyzja zegara atomowego jest szeroko omawiana. Wiele z nich może utrzymać czas do nanosekundowej precyzji (miliardowe części sekundy), co oznacza, że ​​nie będą dryfować dłużej niż sekundę z dokładnością w setkach milionów lat.

Jednak to, co jest mniej zrozumiałe i mówione, to dlaczego musimy mieć tak dokładne zegary, po tym jak wszystkie tradycyjne metody utrzymywania czasu, takie jak mechaniczne zegary, elektroniczne zegarki i używanie rotacji Ziemi do śledzenia dni, okazało się niezawodny przez tysiące lat.

Jednak rozwój technologii cyfrowej w ostatnich latach był prawie całkowicie uzależniony od ultra wysokiej precyzji zegara atomowego. Jedną z najczęściej używanych aplikacji do zegarów atomowych jest przemysł komunikacyjny.

Od kilku lat połączenia telefoniczne wykonywane w większości krajów uprzemysłowionych są teraz przesyłane cyfrowo. Jednak większość kabli telefonicznych to po prostu kable miedziane (chociaż wiele firm telekomunikacyjnych inwestuje obecnie w światłowody), które mogą przesyłać tylko jeden pakiet informacji na raz. Jednak przewody telefoniczne muszą prowadzić wiele rozmów na tych samych kablach w tym samym czasie.

Jest to osiągane przez komputery na giełdach przełączających się z jednej rozmowy na drugą tysiące razy na sekundę, a wszystko to musi być kontrolowane przez nano-sekundową precyzję, w przeciwnym razie połączenia staną się poza etapem i będą pomieszane - stąd potrzeba. Zegary atomowe; telefony komórkowe, telewizja cyfrowa i komunikacja internetowa wykorzystują podobną technologię.

Dokładność zegarów atomowych jest również podstawą nawigacji satelitarnej, takiej jak GPS (globalny system pozycjonowania). Satelity GPS zawierają wbudowany zegar atomowy, który generuje i transmituje sygnał czasu. Odbiornik GPS otrzyma cztery z tych sygnałów i wykorzysta informacje o taktowaniu, aby określić, jak długo trwały transmisje, aby osiągnąć to, a tym samym pozycję odbiornika na Ziemi.

Obecne systemy GPS są dokładne do kilku metrów, ale dają wskazówkę, jak ważna jest dokładność, jedna sekunda dryfu Zegar GPS mógł zobaczyć, że odbiornik GPS jest niedokładny przez ponad 100 na tysiąc mil (ze względu na ogromne odległości, a zatem transmisje trwają jedną sekundę).

Wykorzystuje się wiele z tych technologii, które zależą od zegarów atomowych Serwerów NTP jako preferowany sposób komunikowania się z zegarami atomowymi tworzącymi Serwer czasu NTP jeden z najważniejszych elementów wyposażenia w branży komunikacyjnej.

Czas jest czymś, co wszyscy znamy, rządzi naszym życiem nawet bardziej niż pieniędzmi, a my nieustannie walczymy z czasem, gdy walczymy o codzienne zadania, zanim skończy się czas.

Kiedy jednak zaczynamy badać czas, odkrywamy, że pojęcie czasu zaczyna się uświadamiać, że niekończąca się liniowa odległość między różnymi zdarzeniami, które nazywamy czasem, jest czysto ludzkim wynalazkiem.

Oczywiście czas istnieje, ale z pewnością nie przestrzega zasad, które ludzka koncepcja czasu ma. Nie jest nigdy niekończąca się ani stała, zmienia się i wypacza w zależności od prędkości obserwatorów i przyciągania grawitacyjnego. Tak naprawdę było Teorie Einsteina na temat teorii względności to dało ludzkiemu pierwszemu spojrzenie na to, która godzina jest naprawdę i jak wpływa na nasze codzienne życie.

Einstein opisał czterowymiarową czasoprzestrzeń, w której czas i przestrzeń są ze sobą nierozerwalnie splecione. Ta czasoprzestrzeń ulega zniekształceniom i zgięciom przez czas zwalniania grawitacyjnego (lub nasze postrzeganie go). Einstein także zasugerował, że prędkość światła jest jedyną stałą we wszechświecie i czas zmienia się w zależności od prędkości względnej do niej.

Jeśli chodzi o śledzenie czasu, teorie Einsteina mogą utrudnić wszelkie próby chronologii. Jeśli zarówno grawitacja, jak i względna prędkość mogą wpływać na czas, trudno jest dokładnie zmierzyć czas.

Dawno temu porzuciliśmy pomysł wykorzystania ciał niebieskich i obrotu Ziemi jako punktu odniesienia dla naszego pomiaru czasu, ponieważ na początku XX wieku uznano, że obrót Ziemi nie był wcale dokładny ani niezawodny. Zamiast tego zależymy od oscylacji atomów, aby śledzić czas. Zegary atomowe mierzyć atomowe kleszcze poszczególnych atomów, a nasza koncepcja czasu opiera się na tych kleszczach, z których każda jest równa ponad 9 miliarda oscylacji atomu cezu.

Mimo że obecnie bazujemy na oscylacjach atomowych, technologie takie jak GPS satelity (Global Positioning System) wciąż muszą przeciwdziałać skutkom niższej grawitacji. W rzeczywistości efekty czasu mogą być tak dokładnie monitorowane dzięki zegarom atomowym, że te na różnych wysokościach nad poziomem morza biegną z nieco odmiennymi prędkościami, które trzeba zrekompensować.

Zegary atomowe mogą być również używane do synchronizacji sieci komputerowej, zapewniając, że działają tak dokładnie, jak to możliwe. Większość Serwery czasu NTP działają, wykorzystując i dystrybuując sygnał czasu transmitowany przez zegar atomowy (za pośrednictwem GPS lub fali długiej) za pomocą protokołu NTP (Network Time Protocol).

Czy sygnał czasu GPS jest taki sam jak sygnał pozycjonowania GPS?

Sieć GPS (Global Positioning System) jest powszechnie znana jako system nawigacji satelitarnej. Przekazuje jednak bardzo precyzyjny sygnał czasu z wbudowanego zegara atomowego.

. Serwer NTP GPS jest dedykowanym urządzeniem, które wykorzystuje sygnał czasu z sieci GPS (Global Positioning System). GPS jest obecnie popularnym narzędziem dla kierowców z nawigacją satelitarną zainstalowanym w większości nowych samochodów. Ale GPS to znacznie więcej niż pomoc w pozycjonowaniu, w samym sercu sieci GPS jest zegary atomowe które znajdują się w każdym satelicie GPS.

System GPS działa poprzez transmisję czasu z tych zegarów wraz z pozycją i prędkością satelity. Odbiornik nawigacji satelitarnej zadziała, kiedy otrzyma czas potrzebny na dotarcie, a więc odległość, na jaką dotarł sygnał. Korzystając z co najmniej trzech z tych sygnałów urządzenie do nawigacji satelitarnej może dokładnie sprawdzić, gdzie jest.

GPS może to zrobić tylko z powodu zegarów atomowych, których używa do przesyłania sygnałów czasu. Sygnały czasowe przemieszczają się, podobnie jak wszystkie sygnały radiowe, z prędkością światła, przez co niedokładność wynosząca zaledwie 1 milisekundy (1 / 1000 sekundy) może spowodować, że nawigacja satelitarna będzie prawie 300 kilometrów na zewnątrz.

Ponieważ te zegary muszą być tak dokładne, stanowią idealne źródło czasu dla Serwer czasu NTP. NTP (Network Time Protocol) to oprogramowanie, które rozdziela czas z serwera czasu do sieci. Czas GPS i UTC (skoordynowany czas uniwersalny) - cywilna skala czasowa to nie to samo, ale bazują na tej samej skali czasowej, aby NTP nie miał problemu z konwersją. Korzystanie z dedykowanego Serwer NTP GPS sieć może być realistycznie zsynchronizowana w ciągu kilku milisekund UTC

. Zegar GPS to inny termin często podawany do Serwer czasu GPS. Sieć GPS składa się z aktywnych satelitów 21 (i kilku zapasowych) 10,000 mil na orbicie ponad Ziemią, a każdy satelita okrąża Ziemię dwa razy dziennie. Zaprojektowany do nawigacji satelitarnej, odbiornik GPS potrzebuje co najmniej trzech satelitów do utrzymania pozycji. Jednak w przypadku zegara GPS wymagany jest tylko jeden satelita, co znacznie ułatwia uzyskanie wiarygodnego sygnału.

Każdy satelita w sposób ciągły przesyła swoją własną pozycję i kod czasowy. Kod czasu jest generowany przez wbudowany zegar atomowy i jest bardzo dokładny, musi być taki, jak ta informacja jest używana przez odbiornik GPS do triangulacji pozycji, a jeśli byłaby tylko pół sekundy na zewnątrz, jednostka Sat Nav byłaby niedokładna o tysiące mil.