GPS Time Server per la sincronizzazione di tempo di rete

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Il sistema GPS è un sistema di navigazione satellitare operato dagli Stati Uniti militari. Il sistema è anche disponibile per uso civile senza alcun obbligo di sottoscrizione. Il sistema GPS è principalmente inteso come un sistema di posizionamento globale altamente accurato. Tuttavia, ogni satellite GPS ha a bordo un orologio atomico molto accurato, ideale per fornire un riferimento preciso momento per la sincronizzazione dell’ora rete computer.

Questo articolo discute come sistemi server tempo GPS per ottenere informazioni di temporizzazione precisi per fornire un riferimento altamente precisa tempistica per la sincronizzazione dell’ora.

GPS Time Server

Il sistema GPS è costituito da una costellazione di 24 satelliti, in orbita, ciascuno con un riferimento di temporizzazione preciso orologio atomico. Il sistema copre l’intero globo. Informazioni di tempo preciso continuamente viene trasmesso da ciascuno dei satelliti. Le informazioni di temporizzazione di trasmissione possono essere facilmente ricevute con un antenna GPS relativamente basso costo e il ricevitore.

Tempo GPS viene trasmesso in tempo universale coordinato (UTC), che è simile a Greenwich Mean Time (GMT). Ora UTC è lo stesso in tutto il mondo; esso non varia con il fuso orario o l’ora legale. UTC è una tempo atomico standard mantenuto da orologi atomici, situati nei laboratori di norme nazionali di alta precisione. UTC ha uniformi secondi definiti dall’Istituto tempo atomico internazionale (TAI).

Trasmissioni Radio GPS

I satelliti GPS trasmettono informazioni come le trasmissioni molto bassa potenza radio frequenza. Vengono utilizzate due frequenze designate, uno per uso civile codificato L1 e uno per uso militare codificato L2. La frequenza L1 civile è trasmessa al 1575 MHz. La trasmissione radio debole può facilmente passare attraverso la plastica e vetro, ma è bloccata da metallo e mattoni.

Posizione GPS Antenna

L’antenna GPS deve avere una buona visione del cielo, al fine di ricevere le trasmissioni da satelliti come molti possibili. Idealmente, un’antenna sul tetto è meglio con una visione a 360 gradi completa del cielo. Tuttavia, molto spesso un’antenna che si trova sul lato di un edificio con una vista a 180 gradi del cielo è adeguata fornito all’orizzonte non è troppo oscurata.

Tipi di Antenna GPS

L’antenna GPS è essenzialmente un amplificatore di segnale. L’antenna aumenta i segnali GPS ricevuti per la trasmissione lungo un cavo ad un ricevitore per la decodifica. Cavo coassiale viene generalmente utilizzato per trasferire informazioni segnale tra l’antenna GPS e il ricevitore. Antenne GPS sono disponibili in una gamma di forme e dimensioni. I più comuni tipi di antenne antenne a forma di cupola di montaggio a palo e piccola patch digitare antenne. Le viti montaggio a palo dell’antenna su un palo filettato per il montaggio. Mentre l’antenna del tipo di patch è un piccolo dispositivo a fondo piatto ideale per il montaggio su un davanzale.

Ricevitori GPS

Ricevitori GPS decodificano la trasmissione GPS ricevuta dall’antenna in un formato utilizzabile. Ci sono una serie di protocolli utilizzati dai ricevitori GPS, il più comune è NMEA. Il protocollo NMEA è costituito da un numero di frasi. Ogni frase NMEA fornisce un pacchetto su informazioni costituito da tempo, data e posizionamento di informazioni. Il protocollo prevede anche informazioni che indicano i satelliti visibili e posizione satellitare.

Assistenti di tempo GPS possono utilizzare un ricevitore di temporizzazione specifico GPS. Ricevitori di temporizzazione hanno funzioni supplementari per garantire un tempo di riferimento altamente precisi. Possono anche effettuare un’indagine automatizzata e confrontare orologi atomici satellitare per verificare sincronicità. Assistenti di tempo GPS possono anche utilizzare un impulso preciso al secondo (PPS) output generato dal ricevitore. Un output PPS fornisce un trigger di riferimento altamente precisi per sincronizzazione GPS.

Installazione dell’Antenna GPS

La distanza massima cavo che può essere utilizzata da un antenna GPS e ricevitore dipende il guadagno dell’antenna e utilizzate il cavo coassiale. Un tipico antenna utilizzato con un time server GPS può avere 35dB guadagnare. RG58 cavo coassiale ha un’attenuazione di 0.64dB / m a 1575MHz. Esecuzione di un cavo di 35/0,64 = 55 m potrebbero pertanto essere utilizzati. Cavo coassiale di qualità superiore ha un molto valore basso attenuazione permettendo più lungo cavo corre. Anche amplificatori GPS e convertitori updown possono essere utilizzate per aumentare la lunghezza del cavo ulteriormente. Surgelightening scaricatori sono consigliati anche su antenne GPS montate esternamente per proteggere le costose apparecchiature di rete da danni potenziali schiarendo scioperi.

Sommario

Il sistema di posizionamento globale fornisce un orologio estremamente preciso riferimento ideale per sistemi di server di rete tempo e sincronizzazione di tempo di computer. Precisioni di pochi nanosecondi possono essere ragionevolmente raggiunto con antenne e ricevitori GPS relativamente basso costo.


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