En mi empresa tenemos sistemas críticos que requieren un tiempo preciso.¿Cuán preciso es el reloj GPS?
Como tal, tenemos un dispositivo de servidor NTP con una antena GPS exterior que recibe el tiempo de los satélites GPS.
Mis preguntas son:
Gracias,
De acuerdo con this reference, el tiempo debe ser preciso dentro de 40 ns, que es mucho menos que el tiempo que llevaría transmitir esa información a otro sistema.
La referencia también explica cómo el tiempo del GPS puede diferir del UTC debido a los segundos intercalares que se han agregado desde el despliegue del GPS. La diferencia entre los dos está codificada en la señal GPS, pero depende del dispositivo GPS incluir el desplazamiento en su tiempo visualizado. Presumiblemente, un electrodoméstico dedicado a mantener el tiempo haría esta parte correctamente.
Lo más probable es extremadamente precisa (suponiendo que tiene una antena GPS exterior decente). Los cálculos de distancia de GPS involucran señales que se mueven cerca de la velocidad de la luz, por lo que el reloj tiene que ser extremadamente preciso o parecerá estar a muchos pies de su ubicación real (aproximadamente un error de pie por cada nanosegundo apagado). En cuanto a la precisión, es probable que necesites verificar esa hora en función del estándar de tiempo con el que quieras ser preciso. Pero debido a la precisión, la precisión no debe cambiar con el tiempo (a menos que el estándar de tiempo con el que se compara no sea preciso).
Tenemos que tener mucho cuidado con la forma en que entendemos este problema de precisión del tiempo. La luz viaja alrededor de 1 m en 3 nanosegundos. Por lo tanto, si queremos ubicarnos con precisión a aproximadamente 1 m, entonces vamos a necesitar un receptor que al menos pueda determinar el tiempo en ~ 3 nanosegundos o más. Sin embargo, los receptores GPS de bajo costo no son tan precisos (típicamente ~ 30nsecs), pero aprovechan un truco. Los satélites GPS están calibrados para enviar mediciones de tiempo y ubicación altamente precisas ... MUCHO mejor que 30 nseg y son constantemente monitoreados y corregidos para mantener la precisión. Pero a pesar de que el receptor GPS está midiendo 4-9 señales diferentes con poca precisión, es el MISMO receptor que mide las señales de diferentes satélites. Por lo tanto, si hay un error incorporado, las mediciones pueden recopilarse y ajustarse para que sea esencialmente el mismo error de compensación en el receptor para cada satélite (no del todo simple, pero esa es la idea). Por lo tanto, si el receptor puede ver suficientes satélites, puede realizar mediciones de Diferencia de tiempo de llegada que pueden eliminar el gran error. El sistema puede usar metadatos para estimar y corregir el desplazamiento estático único. Es posible que haya notado en su automóvil, si enciende el sistema GPS en una ubicación que su sistema de navegación no estaba rastreando activamente, y está, por ejemplo, en un estacionamiento, el sistema tardará un tiempo en adquirir CUALQUIER señal, y luego a menudo le mostrará el lugar equivocado en el mapa y le tomará unos minutos descubrir dónde se encuentra. El sistema revisará constantemente distintas soluciones y, en última instancia, las comparará con los detectores de navegación inercial y de mapas de su vehículo hasta que encuentre una solución que parezca ajustarse al mapa y al movimiento de su vehículo. Mi automóvil tiene un sistema de GPS.Sin embargo, una vez me llevaron el automóvil por tren desde DC a Los Ángeles y me tomó casi 30 minutos para que mi sistema GPS resolviera las cosas.
Sin embargo, habla de diferencias de segundo-salto – Jochem
@ Jochem, estaba ocupado agregando esa información al hacer su comentario, gracias. –
40 ns solo la diferencia del tiempo de referencia del GPS desde el tiempo UTC módulo 1 segundo. Pero como la precisión posicional del GPS está dentro de los metros, la precisión del reloj del receptor GPS tiene un error similar. Si su solución tiene una precisión de 10 metros, su reloj tiene una discrepancia en el rango del tiempo que tarda la luz en recorrer estos 10 metros, o alrededor de 33 ns en la parte superior de esos 40 ns. –