Das Global Positioning System, das von Fahrern, Lotsen und Seefahrern als eine Methode zur Standortbestimmung sehr geschätzt wird, bietet weit mehr als nur Informationen zur Satellitennavigation. Das GPS-System arbeiten mit Atomuhren, die Signale ausstrahlen, die dann vom Computer in einem Satellitennavigationssystem trianguliert werden.

Weil diese Atomuhren Englisch: bio-pro.de/en/region/stern/magazin/...2/index.html Sie sind sehr genau und driften nicht einmal in einer Million Jahren um eine Sekunde, sie können als Methode genutzt werden Synchronisieren von Computersystemen. Die GPS-Zeit, die von den GPS-Atomuhren übertragene Zeit, entspricht nicht genau der UTC (Coordinated Universal Time), der globalen Zeitskala der Welt, aber da sie beide auf der internationalen Atomzeit basieren, kann sie leicht konvertiert werden. (Die GPS-Zeit ist tatsächlich 17 Sekunden langsamer als UTC, da 17-Schaltsekunden zur globalen Zeitskala hinzugefügt wurden, seit die GPS-Satelliten in den Orbit gesendet wurden).

A GPS-Uhr ist ein Gerät, das das GPS-Signal empfängt und es dann in die Zeit übersetzt. Die meisten GPS-Uhren sind auch dedizierte Zeitserver, da es wenig Sinn hat, die genaue Zeit zu erhalten, wenn Sie nichts damit zu tun haben. GPS Zeitserver Benutze das Protokoll NTP (Network Time Protocol) ist eines der ältesten Protokolle des Internets und wurde entwickelt, um Zeitinformationen über ein Netzwerk zu verteilen.

Eine GPS-Uhr oder ein GPS-Zeitserver empfängt ein Signal direkt vom Satelliten. Dies bedeutet leider, dass die GPS-Antenne eine klare Sicht auf den Himmel haben muss, um ein Signal zu empfangen. Die Zeit wird dann vom Zeitserver an alle Geräte im Netzwerk verteilt. Die Zeit auf jedem Gerät wird regelmäßig von NTP überprüft und wenn die Zeit von der GPS-Uhr abweicht, wird sie angepasst.

Das Einrichten einer GPS-Uhr für die Zeitsynchronisation ist relativ einfach. Die Zeitserver (GPS-Uhr) sind oft so ausgelegt, dass sie einen 1U-Platz in einem Serverrack füllen. Dieser ist mit der GPS-Antenne (normalerweise auf dem Dach) über ein Koaxialkabel verbunden. Der Server ist mit dem Netzwerk verbunden und sobald er am GPS-System angemeldet ist, kann er so eingestellt werden, dass er mit der Synchronisierung des Netzwerks beginnt.

Atomuhren, wie viele Leute wissen, dass sie sehr genaue Geräte sind, aber die Atomuhr ist eine der wichtigsten Erfindungen der letzten 50-Jahre und hat zahlreiche Technologien und Anwendungen hervorgebracht, die unser Leben komplett revolutioniert haben.

Sie können denken, wie eine Uhr so ​​wichtig sein kann, unabhängig davon, wie genau sie ist, wenn Sie diese Präzision berücksichtigen, dass a moderne Atomuhr nicht eine Sekunde in zig Millionen von Jahren im Vergleich zu den nächsten besten Chronometern - elektronische Uhren - verlieren, die eine Sekunde am Tag verlieren können Sie erkennen, wie genau sie sind.

In der Tat waren Atomuhren entscheidend für die Identifizierung der kleineren Nuancen unserer Welt und des Universums. Zum Beispiel haben wir seit Jahrtausenden angenommen, dass ein Tag 24 Stunden lang ist, aber dank der Atomuhr-Technologie wissen wir heute, dass die Länge jedes Tages leicht unterschiedlich ist und im Allgemeinen die Erdrotation langsamer wird.

Atomuhren wurden auch verwendet, um die Gravitation der Erde genau zu messen und haben sogar Einsteins Theorien bewiesen, wie die Schwerkraft die Zeit verlangsamen kann, indem sie genau den Unterschied im Zeitverlauf jedes nachfolgenden Zolls über der Erdoberfläche misst. Dies war entscheidend, wenn es darum ging, Satelliten im Orbit zu platzieren, wenn die Zeit schneller über der Erde liegt als auf dem Boden.

Atomuhren sind auch die Basis für viele Technologien, die wir in unserem Alltag einsetzen. Satelliten-Navigationsgeräte beruhen auf Atomuhren in GPS-Satelliten. Sie müssen nicht nur die Zeitunterschiede über der Umlaufbahn berücksichtigen, sondern auch, wenn Navigationsgeräte die Zeit verwenden, die von den Satelliten gesendet wird, um Positionen zu triangulieren, würde eine Ungenauigkeit von einer Sekunde Navigationsinformationen um Tausende von Meilen ungenau machen fast jede Sekunde 180,000-Meilen).

Atomuhren sind auch die Grundlage für den globalen Zeitmaßstab der Welt - UTC (Coordinated Universal Time), die von Computernetzen in der ganzen Welt genutzt wird. Die Zeitsynchronisation zu einer Atomuhr und UTC ist relativ einfach mit a NTP Zeitserver. Diese nutzen das Zeitsignal vom GPS-System oder spezielle Übertragungen von große Physiklabors und dann verteilen Sie es über das Internet mit dem Zeitprotokoll NTP.

Das Navigationssystem hat unsere Art zu reisen revolutioniert. Von Taxifahrern, Kurieren und dem Familienauto bis hin zu Flugzeugen und Panzern sind Satellitennavigationsgeräte in fast jedem Fahrzeug eingebaut, das vom Band läuft. Während GPS-Systeme sicherlich ihre Mängel haben, haben sie auch mehrere Anwendungen. Navigation ist nur eine der Hauptnutzungen von GPS, aber es wird auch als verwendet Quelle der Zeit GPS NTP Zeit Servers

In der Lage zu sein, Orte aus dem Weltraum zu lokalisieren, hat unzählige Leben gerettet und das Reisen zu unbekannten Zielen problemlos gemacht. Die Satellitennavigation beruht auf einer Konstellation von Satelliten, die als GNSS (Global Navigation Satellite Systems) bekannt sind. Derzeit gibt es nur ein voll funktionierendes GNSS auf der Welt, das ist das Global Positioning System (GPS).

GPS gehört dem US-Militär und wird von ihm betrieben. Die Satelliten senden zwei Signale aus, eines für das amerikanische Militär und eines für die zivile Nutzung. Ursprünglich war GPS nur für die US-Streitkräfte gedacht, aber nach einem versehentlichen Abschuss eines Verkehrsflugzeugs öffnete der damalige US-Präsident Ronald Reagan der Weltbevölkerung das GPS-System, um zukünftige Tragödien zu verhindern.

GPS hat eine Konstellation von über 30-Satelliten. Zu jeder Zeit sind mindestens vier dieser Satelliten über Kopf, was die minimale Anzahl ist, die für eine genaue Navigation erforderlich ist.

Die GPS Satelliten haben jeweils an Bord ein Atomuhr. Atomuhren benutzen die Resonanz eines Atoms (die Schwingung oder Frequenz bei bestimmten Energiezuständen), wodurch sie hochgenau sind und nicht über eine Million Jahre hinweg eine Sekunde verlieren. Diese unglaubliche Präzision macht die Satellitennavigation möglich.

Die Satelliten senden ein Signal von der Borduhr. Dieses Signal besteht aus der Zeit und der Position des Satelliten. Dieses Signal wird zur Erde zurückgestrahlt, wo das Navigationsgerät Ihres Autos es abruft. Indem Sie herausfinden, wie lange dieses Signal brauchte, um das Auto zu erreichen und vier dieser Signale zu triangulieren, wird der Computer in Ihrem GPS-System genau herausfinden, wo Sie sich auf der Welt befinden. (Vier Signale werden wegen Höhenänderungen verwendet - auf einer "flachen" Erde wären nur drei erforderlich).

GPS-Systeme kann nur wegen der hochpräzisen Genauigkeit der Atomuhren arbeiten. Da die Signale mit Lichtgeschwindigkeit gesendet werden und die Genauigkeit von nur einer Millisekunde (ein Tausendstel einer Sekunde) die Positionierungsberechnungen durch 100-Kilometer verändern kann, da das Licht fast jede Sekunde 100,00km zurücklegen kann, sind GPS-Systeme derzeit auf etwa fünf genau Meter.

Die Atomuhren an Bord von GPS-Systemen werden nicht nur für die Navigation verwendet. weil Atomuhren sind so genau GPS ist eine gute Quelle der Zeit. NTP-Zeitserver verwenden GPS Signale, um Computer-Netzwerke zu synchronisieren. Ein NTP-GPS-Server empfängt das Zeitsignal vom GPS-Satelliten und konvertiert es dann in UTC (Coordinated Universal Time) und verteilen Sie sie an alle Geräte in einem Netzwerk, die eine hochgenaue Zeitsynchronisation ermöglichen.

folgende jüngste Medienberichte Aufgrund fehlender Investitionen in das globale Navigationssatellitensystem der USA - GPS (Global Positioning System) und das mögliche Versagen von Navigationsempfängern in den letzten Jahren möchte Galleon Systems, der Spezialist für Zeitsynchronisation, allen seinen Kunden versichern, dass das GPS nicht funktioniert Das Netzwerk wirkt sich nicht auf den aktuellen Stand aus GPS NTP Zeitserver.

Jüngste Medienberichte nach einer Studie des Rechnungshofs der US-Regierung (GAO), die Missmanagement und mangelnde Investitionen auslösten, führten dazu, dass einige der aktuellen 31-Satelliten in 24 und 2011 unter 2012 fielen, was ihre Genauigkeit beeinträchtigte.

Allerdings ist die UK National Physical Laboratory sind zuversichtlich, dass mögliche Probleme der GPS - Navigationseinrichtungen nicht die von GPS NTP-Server.

Ein Sprecher des britischen National Physical Laboratory bestätigte, dass Timing-Informationen von möglichen zukünftigen Satellitenversagen unberührt bleiben sollten.

"Es wird geschätzt, dass ein 20% Risiko besteht, dass in 2011-2012 die Anzahl der Satelliten in der GPS-Konstellation zeitweise unter 24 fallen könnte.

"Wenn das passieren würde, könnte die Positionsgenauigkeit von GPS-Empfängern zu gewissen Zeitpunkten leicht abnehmen, und insbesondere könnten sie länger dauern, um an einigen Stellen eine Reparatur zu erhalten, wenn sie zum ersten Mal hochgefahren werden. Aber selbst dann wäre der Effekt eher eine Leistungsverschlechterung als ein vollständiger Betriebsausfall.

"Ein GPS-Timing-Empfänger wird wahrscheinlich nicht wesentlich davon betroffen sein, da jeder Satellit, der beobachtet wird, sobald er seine Position bestimmt hat, ihm nützliche Timing-Informationen liefert. Eine kleine Verringerung der Anzahl der betrachteten Satelliten sollte ihre Leistung nicht stark beeinträchtigen. "

Das MSF-Signal des Vereinigten Königreichs wurde von Anthorn, Cumbria gesendet und von UK verwendet NTP-Server Benutzer werden am 11 Juni für geplante Wartungsarbeiten für vier Stunden ausgeschaltet. Der Zeit- und Frequenzstandard für MSF 60 kHz wird zwischen 10.00 und 14: 00 BST (9: 00 - 13: 00 UTC) deaktiviert.

Benutzer von NTP Zeitserver Das MSF-Signal sollte sich des Ausfalls bewusst sein, sollte aber nicht in Panik geraten. Die meisten Netzwerk-Zeitserver die Verwendung des Anthorn-Systems sollte weiterhin angemessen funktionieren und das Fehlen eines Zeitsignals für vier Stunden sollte keine Synchronisationsprobleme oder Taktdrift verursachen.

Jede Prüfung von Zeit-Server Die Verwendung von MSF sollte vor oder nach dem geplanten Ausfall durchgeführt werden. Weitere Informationen erhalten Sie unter NPL.

Fuer alle Fähigkeiten Netzwerk-Zeitserver Benutzer, die eine ultrapräzise Präzision benötigen oder einen vorübergehenden Verlust dieses Signals empfinden, könnten in ihrer Zeitsynchronisation Auswirkungen haben, sollten ernsthaft in Betracht ziehen, das GPS-Signal als zusätzliches Mittel zum Empfangen eines Zeitsignals zu verwenden.

GPS ist buchstäblich überall auf dem Planeten verfügbar (solange es eine gute freie Sicht auf den Himmel gibt) und ist niemals aufgrund von Ausfällen heruntergefahren.

Für weitere Informationen über GPS NTP-Server kann hier gefunden werden.

Zeitsynchronisation auf Computernetzwerken wird oft von der NTP-Server. NTP Zeitserver generieren selbst keine Timing-Informationen, sondern sind lediglich Methoden zur Kommunikation mit einer Atomuhr.

Über die Präzision einer Atomuhr wird viel gesprochen. Viele von ihnen können Zeit bis zur Nanosekunden-Genauigkeit (Milliardstelsekunden) beibehalten, was bedeutet, dass sie in Hunderten von Millionen von Jahren nicht mehr als eine Sekunde in der Genauigkeit abweichen werden.

Was man jedoch weniger versteht und darüber spricht, ist, warum wir so genaue Uhren brauchen, nachdem all die traditionellen Methoden, wie mechanische Uhren, elektronische Uhren und die Rotation der Erde, um die Tage im Auge zu behalten, bewiesen wurden zuverlässig seit Tausenden von Jahren.

Die Entwicklung der Digitaltechnik in den letzten Jahren war jedoch fast ausschließlich auf die ultrahohe Präzision einer Atomuhr angewiesen. Eine der am weitesten verbreiteten Anwendungen für Atomuhren ist die Kommunikationsindustrie.

Seit einigen Jahren werden Telefonanrufe in den meisten Industrieländern jetzt digital übertragen. Die meisten Telefonleitungen sind jedoch einfach Kupferkabel (obwohl viele Telefongesellschaften in Glasfaser investieren), die nur ein Datenpaket gleichzeitig übertragen können. Dennoch müssen Telefonleitungen viele Gespräche auf denselben Leitungen gleichzeitig führen.

Dies wird erreicht, indem Computer an den Börsen tausende Male pro Sekunde von einer Konversation zur anderen wechseln, und dies alles muss mit einer Genauigkeit von Nanosekunden gesteuert werden, sonst werden die Anrufe aus dem Takt geraten und durcheinander geraten - daher die Notwendigkeit. Atomuhren; Mobiltelefone, digitales Fernsehen und Internetkommunikation verwenden eine ähnliche Technologie.

Die Genauigkeit von Atomuhren ist auch die Grundlage für Satellitennavigation wie GPS (Global Positioning System). GPS-Satelliten enthalten eine eingebaute Atomuhr, die ein Zeitsignal erzeugt und überträgt. Ein GPS-Empfänger wird vier dieser Signale empfangen und anhand der Zeitinformationen herausfinden, wie lange die Übertragung dauerte, um ihn zu erreichen und somit die Position des Empfängers auf der Erde.

Aktuelle GPS - Systeme sind auf wenige Meter genau, aber um einen Hinweis darauf zu geben, wie wichtig Genauigkeit ist, ist eine Sekunde Drift eines GPS-Uhr könnte der GPS-Empfänger über 100 tausend Meilen ungenau sein (wegen der großen Entfernungen Licht und daher Übertragungen in einer Sekunde dauern).

Viele dieser Technologien basieren auf Atomuhren NTP-Server als die bevorzugte Art, mit Atomuhren zu kommunizieren NTP Zeitserver eines der wichtigsten Geräte in der Kommunikationsbranche.

Die Zeit ist etwas, mit dem wir alle vertraut sind, es regiert unser Leben noch mehr als das Geld und wir befinden uns ständig im Krieg mit der Zeit, während wir uns darum bemühen, unsere täglichen Aufgaben zu erledigen, bevor es ausläuft.

Doch wenn wir beginnen, die Zeit zu untersuchen, entdecken wir, dass wir im Zeitbegriff zu erkennen beginnen, dass eine nicht endende lineare Distanz zwischen verschiedenen Ereignissen, die wir Zeit nennen, eine rein menschliche Erfindung ist.

Natürlich gibt es Zeit, aber sie folgt sicherlich nicht den Regeln, die das menschliche Zeitverständnis hat. Es ist niemals endend oder konstant und ändert und krümmt sich je nach der Geschwindigkeit der Beobachter und der Anziehungskraft der Schwerkraft. In der Tat war es Einsteins Relativitätstheorien das gab der Menschheit einen ersten Einblick in die Zeit, in der sie wirklich ist und wie sie unser tägliches Leben beeinflusst.

Einstein beschrieb eine vierdimensionale Raumzeit, in der Zeit und Raum untrennbar miteinander verwoben sind. Diese Raumzeit wird durch die Verlangsamung der Zeit (oder unsere Wahrnehmung davon) verzogen und verbogen. Auch Einstein meinte, dass die Lichtgeschwindigkeit die einzige Konstante im Universum sei und die Zeit sich je nach der relativen Geschwindigkeit ändere.

Wenn es darum geht, die Zeit im Blick zu behalten, können Einsteins Theorien jeden Versuch der Chronologie behindern. Wenn sowohl die Schwerkraft als auch die relative Geschwindigkeit die Zeit beeinflussen können, wird es schwierig, die Zeit genau zu messen.

Wir haben die Idee, die Himmelskörper und die Erdrotation als Referenz für unsere Zeitmessung zu verwenden, vor langer Zeit aufgegeben, wie es zu Beginn des 20. Jahrhunderts erkannt wurde, dass die Rotation der Erde überhaupt nicht genau oder zuverlässig war. Stattdessen sind wir auf die Oszillationen der Atome angewiesen, um die Zeit zu verfolgen. Atomuhren messen die Atomzecken bestimmter Atome, und unser Zeitbegriff basiert auf diesen Zecken, wobei jede Sekunde über 9 Milliarden Schwingungen des Cäsiumatoms entspricht.

Auch wenn wir uns jetzt auf Atomschwingungen stützen, Technologien wie GPS Satelliten (Global Positioning System) müssen den Auswirkungen der geringeren Schwerkraft noch entgegenwirken. Tatsächlich können die Auswirkungen der Zeit dank Atomuhren so genau verfolgt werden, dass diejenigen in verschiedenen Höhen über dem Meeresspiegel mit geringfügig unterschiedlichen Geschwindigkeiten laufen, die kompensiert werden müssen.

Atomuhren können auch verwendet werden, um ein Computernetzwerk so zu synchronisieren, dass sie so genau wie möglich laufen. Die meisten NTP Zeitserver arbeiten Sie, indem Sie das Zeitsignal verwenden, das durch eine Atomuhr gesendet wird (entweder durch GPS oder lange Welle) unter Verwendung des Protokolls NTP (Network Time Protocol).

Ist das GPS-Zeitsignal das gleiche wie das GPS-Positionssignal?

Das GPS-Netzwerk (Global Positioning System) wird allgemein als Satellitennavigationssystem bezeichnet. Es überträgt jedoch tatsächlich ein ultrapräzises Zeitsignal von einer Bordatomuhr.

Die NTP GPS Server ist ein dediziertes Gerät, das das Zeitsignal vom GPS (Global Positioning System) -Netzwerk verwendet. GPS ist heute ein gängiges Werkzeug für Autofahrer mit Satellitennavigationsgeräten, die in den meisten neuen Autos eingebaut sind. Aber GPS ist weit mehr als nur eine Hilfe für die Positionierung, im Herzen des GPS-Netzwerks ist die Atomuhren das sind in jedem GPS-Satelliten.

Das GPS-System überträgt die Zeit von diesen Uhren zusammen mit der Position und Geschwindigkeit des Satelliten. Ein Satellitennavigationsempfänger wird herausfinden, wann diese Zeit empfangen wird und wie lange das Signal zurückgelegt hat. Mit drei oder mehr dieser Signale kann das Satellitennavigationsgerät genau herausfinden, wo es ist.

GPS kann dies nur wegen der Atomuhren tun, die es verwendet, um die Zeitsignale zu übertragen. Diese Zeitsignale wandern wie alle Funksignale mit Lichtgeschwindigkeit, so dass eine Ungenauigkeit von nur 1 Millisekunden (1 / 1000 einer Sekunde) dazu führen könnte, dass die Satellitennavigation fast 300 Kilometer entfernt ist.

Da diese Uhren so genau sein müssen, sind sie eine ideale Quelle für Zeit NTP Zeitserver. NTP (Network Time Protocol) ist die Software, die die Zeit vom Zeitserver auf das Netzwerk verteilt. GPS-Zeit und UTC (Coordinated Universal Time) Die zivilisierte Zeitskala ist nicht ganz dasselbe, aber sie basiert nicht auf der gleichen Zeitskala, so dass NTP keine Probleme hat, sie zu konvertieren. Verwenden eines dedizierten NTP GPS Server Ein Netzwerk kann innerhalb weniger Millisekunden nach UTC realistisch synchronisiert werden

Die GPS-Uhr ist ein anderer Begriff, der oft einem gegeben wird GPS Zeitserver. Das GPS-Netzwerk besteht aus 21-aktiven Satelliten (und ein paar Ersatz-) 10,000-Meilen im Orbit über der Erde und jeder Satellit kreist die Erde zweimal am Tag. Ausgelegt für die Satellitennavigation, benötigt ein GPS-Empfänger mindestens drei Satelliten, um eine Position zu halten. Im Fall einer GPS-Uhr ist jedoch nur ein Satellit erforderlich, wodurch es viel einfacher ist, ein zuverlässiges Signal zu erhalten.

Jeder Satellit sendet kontinuierlich seine eigene Position und einen Zeitcode. Der Zeitcode wird von einer integrierten Atomuhr erzeugt und ist sehr genau, da diese Informationen vom GPS-Empfänger verwendet werden, um eine Position zu triangulieren. Wenn sie nur eine halbe Sekunde entfernt wäre, wäre die Navigationseinheit um Tausende ungenau von Meilen.