Das Globale Positionierungssystem (GPS) ist nun ein vertrautes Werkzeug, um Autofahrern beim Navigieren zu helfen, aber GPS hat mehr Verwendungsmöglichkeiten, als lediglich eine Position für die Peilung zu triangulieren, es kann verwendet werden, um weltweit Zeit- und Frequenzinformationen bereitzustellen.

Entwickelt von den Vereinigten Staaten Militär, umfasst GPS mindestens 24 Kommunikationssatelliten in hohen Umlaufbahn, von denen alle eine präzise Zeitmessung enthalten den Satelliten zu ermöglichen, Positionen triangulieren mit Genauigkeit.

Die hochgenaue Atomuhr-Zeitreferenz jedes Satelliten kann jedoch auch von NTP-Servern (Network Time Protocol) verwendet werden, um Computernetzwerke unter Verwendung des hochgenauen GPS-Zeitsignals als externe Referenz zu synchronisieren.

GPS ist eine ideale Zeit und Frequenzquelle, weil sie mit relativ billigen Komponenten sehr genaue Zeit überall auf der Welt zur Verfügung stellen kann. Jeder GPS-Satellit überträgt in zwei Frequenzen L2 für die militärische Nutzung und L1 für den Einsatz von Zivilisten bei 1575 MHz übertragen, Low-Cost-GPS-Antennen und Empfänger sind heute weit verbreitet.

Das Funksignal, das vom Satelliten gesendet wird, kann durch Fenster gehen, kann aber durch Gebäude blockiert werden, so dass der ideale Ort für eine GPS-Antenne auf einem Dach mit einer guten Sicht auf den Himmel ist. Je mehr Satelliten es empfangen kann, desto besser ist das Signal. Auf dem Dach montierte Antennen können jedoch zu Lichtschlägen oder anderen Spannungsstößen neigen, daher wird ein Suppressor empfohlen. Inline auf dem GPS-Kabel installiert.

Das Kabel zwischen der GPS-Antenne und Empfänger ist ebenfalls kritisch. Die maximale Distanz, die ein Kabel laufen kann, ist normalerweise nur 20 30-Meter, aber eine hohe Qualität Koaxialkabel mit einem GPS-Verstärker kombiniert in-line angeordnet, um die Verstärkung der Antenne steigern kann über Läufe 100 Meter Kabel ermöglichen.

Ein GPS-Empfänger decodiert dann das von der Antenne gesendete Signal in ein computerlesbares Protokoll, das von den meisten Zeitservern und Betriebssystemen einschließlich Windows, LINUX und UNIX verwendet werden kann.

Der GPS-Empfänger gibt auch jede Sekunde einen präzisen Impuls aus, den GPS-NTP-Server und Computer-Zeitserver verwenden können, um ein ultrapräzises Timing bereitzustellen. Das Puls-pro-Sekunde-Timing bei den meisten Empfängern ist innerhalb von 0.001 einer Sekunde von UTC (Coordinated Universal Time) genau.

GPS ist ideal für die Bereitstellung von NTP-Zeitservern oder eigenständigen Computern mit einer sehr genauen externen Referenz für die Synchronisation.

Sogar mit einer Ausrüstung mit relativ niedrigen Kosten kann eine Genauigkeit von einhundert Nanosekunden (eine Nanosekunde = eine Milliardstel einer Sekunde) angemessen unter Verwendung von GPS als eine externe Referenz erreicht werden.

Dieser Beitrag wurde geschrieben von Richard N Williams

Richard Williams N ist ein technischer Autor und Spezialist für die NTP-Server und Zeitsynchronisation-Industrie. Richard Williams N auf Google+