använder gps för att tjäna exakt datortid

GPS-systemet är ett amerikanskt militärt system för att ge global positionsinformation för navigering. Systemet upprätthålls för militären genom USNO, USA Naval Observatory. Systemet implementeras av 24 satelliter, alla med referenser tidsbestämning som används för att triangulera positionen. Med ökningen i lågkostnadsländer GPS navigationsutrustning, kan billiga Antenn ge en exakt tid och frekvens referens för datornätverk synkronisering.

I denna artikel presenteras en introduktion till att använda GPS-systemet för applikationer dator timing. Den beskriver den utrustning som kan användas för att ge en exakt tid resurs för datorer och datornät.

Samtliga satelliter har ombord exakta tidpunkten referenser som kan utnyttjas av tid servrar för att ge exakt tid. Varje satellit sänder kontinuerligt exakt tid och positionsinformation. Denna information kan tas emot av en GPS-mottagare och externt monterad GPS-antenn. Tidpunkten uppgifter refereras till UTC-tid. Systemet är en okodade tjänsten kräver ingen installation eller abonnemangsavgifter.

Många Network Time Protocol (NTP) serversystem utnyttjar GPS-tid som en extern timing referens för att synkronisera Windows, Linux, UNIX och andra operativsystem och nätinfrastruktur. GPS är det valfrihetssystem som en timing referens eftersom det kan ge tid till inom några nanosekunder av UTC (Universal Coordinated Time) till en låg kostnad.

Varje GPS-satellit sänder en mycket låg effekt radiosignal vid två frekvenser, L1 och L2. L1 är den civila frekvensbandet sänds vid 1575 MHz, medan L2 används för militära positionering ändamål. Radiosignalen sänds av varje satellit kan lätt passera genom material såsom glas och plast men blockeras mer substantiella material som används i byggnader. Signalerna färdas genom siktlinje. Den idealiska platsen för en GPS-antennen är på ett hustak med en bra utsikt över himlen.

De radiosignaler kan tas emot av en billig GPS-antenn. Antennen är i huvudsak en hög förstärkning förstärkare, som används för att förstärka och sända de svaga radiosignaler ner en koaxialkabel till en GPS-mottagare.

Den kabellängd som kan utnyttjas mellan en GPS-antenn och mottagare är kritisk. Kabel avstånd bestäms av den relativa kvaliteten utnyttjas av kabel och förstärkningen hos GPS-antennen. Hög antennförstärkning och hög kvalitet lirka möjliggör mycket längre kablar.

GPS signal förstärkare kan monteras inline på koaxialkabel för att öka signalen och öka kabellängd. GPS-förstärkare i allmänhet drivs från koaxialkabel. Ju högre förstärkning som tillhandahålls av förstärkaren, kan den längre kabeln förlängas.

Takmonterade antenner kan vara benägna att belysning strejker eller andra strömrusningar. Ett blixtnedslag upp till en fjärdedel av en mil bort kan skada elektroniska komponenter. Därför rekommenderas det att ett överspänningsskydd monteras. Blixtnedslag eller Spänningsavledare installeras inline på GPS-kabeln och omdirigera surge till jorden. Olika typer av spänningsavledare finns tillgängliga, från gasavledare enheter till solid-state multi-strike enheter.

GPS-mottagare avkoda den mottagna signalen från förstärkaren och i allmänhet göra den mottagna information på ett RS232 seriellt format. De flesta operativsystem, inklusive Microsoft Windows, Linux och Unix samt tid serversystem kan utnyttja tiden utgående från GPS-mottagaren för exakt synkronisering. Många olika GPS-protokoll används, de mest populära är NMEA. NMEA-protokollet har utvecklats av National Marine Electronics Association. Protokollet specificerar en uppsättning meningar som innehåller tid och positionering information som erhållits av GPS-mottagaren. Meningarna kan tolkas av en dator eller tidsserver för att få exakt tid.

För att sammanfatta, är GPS-systemet en utmärkt källa för exakt tid för NTP-server system eller för att synkronisera fristående Windows, Linux och UNIX PC. Använda relativt billig utrustning GPS-systemet kan användas för att synkronisera helst kritisk applikation.