Bruk av GPS for Computer Timing Applications

Global Positioning System (GPS) er nå et kjent verktøy for å hjelpe bilister til å navigere, men GPS har flere bruksområder enn å bare triangulere en posisjon for retningsbestilling. Det kan brukes til å gi tid og frekvensinformasjon over hele verden.

Utviklet av USAs militære, inneholder GPS minst 24 kommunikasjonssatellitter i høy bane, som alle inneholder presis timing utstyr for å muliggjøre at satellitten triangulerer posisjoner med nøyaktighet.

Imidlertid kan hver satellitts svært nøyaktige atomur klokke referanse referanse også brukes av NTP (Network Time Protocol) servere for å synkronisere datanettverk ved hjelp av det svært nøyaktige GPS-tidssignalet som en ekstern referanse.

GPS er en ideell tid og frekvens kilde fordi det kan gi svært nøyaktig tid hvor som helst i verden ved hjelp av relativt billige komponenter. Hver GPS-satellitt sender på to frekvenser L2 for militært bruk og L1 for bruk ved sivile sendt ved 1575 MHz, Low-cost GPS-antenner og mottakere er nå lett tilgjengelige.

Radiosignalet som overføres av satellitten, kan passere gjennom vinduer, men kan blokkeres av bygninger, slik at det ideelle stedet for en GPS-antenne er på et tak med god utsikt over himmelen. Jo flere satellitter det kan motta fra jo bedre signalet. Imidlertid kan takmonterte antenner være tilbøyelige til å belaste streik eller andre spenningsforstyrrelser, slik at en suppressor anbefales; installert inline på GPS-kabelen.

Kabelen mellom GPS-antenne og mottaker er også kritisk. Den maksimale distanse som en kabel kan løpe er normalt bare 20-30 meter, men en høy kvalitet koaksialkabel kombinert med en GPS-forsterker som er plassert sammen for å øke antennens forsterkning kan tillate i overkant av 100 meter kabelføringer.

En GPS-mottaker dekoder deretter signalet som sendes fra antennen til en datamaskinlesbar protokoll som kan benyttes av de fleste tidsservere og operativsystemer, inkludert Windows, LINUX og UNIX.

GPS-mottakeren gir også en presis puls hvert sekund som GPS NTP-servere og datatids servere kan benytte for å gi en meget presis timing. Puls per sekund timing på de fleste mottakere er nøyaktig innen 0.001 på et sekund av UTC (Koordinert Universal Time)

GPS er ideell til å gi NTP-tidsservere eller frittstående datamaskiner med en svært nøyaktig ekstern referanse for synkronisering.

Selv med relativt lavprisutstyr, kan nøyaktigheten av hundre nanosekunder (en nanosekund = en milliarddel av et sekund) med rimelighet oppnås ved bruk av GPS som en ekstern referanse.

Dette innlegget ble skrevet av

Richard N Williams

Richard N Williams er en teknisk forfatter og spesialist i NTP Server og tid synkronisering industrien. Richard N Williams på Google+