Global Positioning System, der er meget elsket af chauffører, piloter og søfarende som en metode til at finde sted, tilbyder meget mere end blot satellitnavigationsinformation. GPS-systemet arbejde ved at bruge atomur, der sender signaler, der derefter trianguleres af computeren i et satellitnavigationssystem.

Fordi disse atomure er yderst nøjagtige og ikke drev med så meget som et sekund selv i en million år, kan de bruges som en metode til synkronisere computersystemer. GPS-tiden, den tid, der er videresendt af GPS-atomurene, er ikke strengt det samme som UTC (Koordineret Universal Time), verdens globale tidsplan, men da de begge er baseret på International Atomic Time, kan den let konverteres. (GPS-tiden er faktisk 17 sekunder langsommere end UTC, da der har været 17-spring sekunder til den globale tidsplan, da GPS-satellitterne blev sendt til kredsløb).

A GPS-ur er en enhed, der modtager GPS-signalet og derefter oversætter det til tiden. De fleste GPS-ure er også dedikerede tidsservere, da der ikke er noget punkt i at modtage den præcise tid, hvis du ikke skal gøre noget med det. GPS tid servere brug protokollen NTP (Network Time Protocol), som er en af ​​internetets ældste protokoller og designet til at distribuere timing information på tværs af et netværk.

Et GPS-ur eller GPS-tidsserver fungerer ved at modtage et signal direkte fra satellitten. Dette betyder desværre, at GPS-antennen skal have et klart billede af himlen for at modtage et signal. Tiden distribueres derefter fra tidsserveren til alle enheder på netværket. Tiden på hver enhed kontrolleres jævnligt af NTP, og hvis den adskiller sig fra tidspunktet fra GPS-uret, justeres det.

Opsætning af et GPS-ur til tidssynkronisering er forholdsvis let. Tidsserveren (GPS ur) er ofte designet til at fylde et 1U-rum på et serverstativ. Dette er forbundet til GPS-antennen (normalt på taget) via en længde af koaksialkabel. Serveren er forbundet til netværket, og når den er låst på GPS-systemet, kan den indstilles til at begynde at synkronisere netværket.

Atomiske ure, som mange mennesker ved, at de er meget præcise enheder, men atomuret er en af ​​de vigtigste opfindelser i de sidste 50 år og har givet anledning til talrige teknologier og applikationer, der har revolutioneret vores liv fuldstændigt.

Du kan måske tænke på, hvordan et ur kunne være så vigtigt uanset hvor præcist det er, men når du overvejer den præcision, at a moderne atomur taber ikke et sekund i tide i millioner af år sammenlignet med de næste bedste chronometre - elektroniske ure - der kan tabe et sekund om dagen, du kommer til at indse, hvor præcist de er.

Faktisk har atomklokker været afgørende for at identificere de mindre nuancer i vores verden og universet. For eksempel har vi i årtusinder antaget, at en dag er 24 timer lang, men faktisk takket være atomurteknologien ved vi nu, at længden af ​​hver dag er lidt forskellig, og generelt svækker jordens rotation.

Atomsklokke er også blevet brugt til præcist at måle jordens tyngdekraften og har endog bevist Einsteins teorier om, hvordan tyngdekraften kan bremse tiden ved nøjagtigt at måle forskellen i tidsforløbet ved hver efterfølgende tomme over jordens overflade. Dette har været afgørende, når det kommer til at placere satellitter i kredsløb, da tiden går hurtigere så højt over jorden, end det gør på jorden.

Atomiske ure danner også grundlaget for mange af de teknologier, vi bruger i vores daglige liv. Satellitnavigationsenheder er afhængige af atomur i GPS-satellitter. Ikke alene skal de tage hensyn til forskellene i tiden over kredsen, men det som sat navs bruger tiden sendt fra satellitterne til at triangulere stillinger, ville et ununds unøjagtighed se navigationsoplysningerne unøjagtige af tusindvis af miles (som lysrejser næsten 180,000 miles hvert sekund).

Atomiske ure er også grundlaget for verdens globale tidsskala - UTC (Koordineret Universal Time), som bruges af computernetværk over hele verden. Tidssynkronisering til et atomur og UTC er relativt lige fremad med a NTP tidsserver. Disse bruger tidssignalet fra GPS-systemet eller særlige transmissioner udsendt fra storskala fysik labs og derefter distribuere det over internettet ved hjælp af tidsprotokollen NTP.

'Sat-nav''en har revolutioneret den måde, vi rejser på. Fra taxachauffører, kurerer og familiebilen til flyselskaber og tanke er satellitnavigationsudstyr nu monteret i næsten alle køretøjer, da det kommer fra produktionslinjen. Mens GPS-systemer helt sikkert har deres fejl, har de også flere anvendelser. Navigation er blot en af ​​de vigtigste anvendelser af GPS, men det er også ansat som en tidskilde forum GPS NTP-tid servere.

At være i stand til at pin point steder fra rummet har sparet utallige liv såvel som at rejse til ukendte destinationer problemfri. Satellitnavigation er baseret på en konstellation af satellitter kendt som GNSS (Global Navigation Satellite Systems). I øjeblikket er der kun en fuldt fungerende GNSS i verden, som er den Globalt positionerings system (GPS).

GPS ejes og drives af det amerikanske militær. Satellitterne sender to signaler, en til det amerikanske militær og en til civil brug. Oprindeligt var GPS udelukkende beregnet til de amerikanske væbnede styrker, men efter en uheldig nedskydning af et flyselskab åbnede den amerikanske præsident Ronald Reagan GPS-systemet til verdens befolkning for at forhindre fremtidige tragedier.

GPS har en konstellation af over 30 satellitter. På et tidspunkt er mindst fire af disse satellitter overhead, hvilket er det mindste antal, der kræves til nøjagtig navigation.

GPS-satellitterne har hver ombord en atomur. Atomcykler bruger resonansen af ​​et atom (vibrationer eller frekvens ved bestemte energitilstand), hvilket gør dem meget præcise og taber ikke så meget som et sekund i tiden over en million år. Denne utrolige præcision er, hvad der gør satellitnavigation mulig.

Satellitterne sender et signal fra det indbyggede ur. Dette signal består af satellittets tid og position. Dette signal er strålet tilbage til jorden, hvor din bils sat nav henter den. Ved at finde ud af, hvor lang tid dette signal tog for at nå bilen og triangulere fire af disse signaler, vil computeren i dit GPS-system træne præcis, hvor du er på verdensplan. (Fire signaler bruges på grund af højdeændringer - på en 'flad' jord ville kun tre være påkrævet).

GPS-systemer kan kun arbejde på grund af atomklokkenes meget præcise nøjagtighed. Fordi signalerne udsendes ved lysets hastighed og nøjagtigheden af ​​selv en millisekund (tusindedel af et sekund) kan ændre positioneringsberegningerne med 100 kilometer, da lyset kan køre næsten 100,00km hvert sekund - GPS-systemer i øjeblikket er nøjagtige til omkring fem meter.

Atombættene ombord GPS-systemer bruges ikke kun til navigation. Fordi atomurerne er så præcise GPS er en god kilde til tid. NTP-tidsservere bruger GPS signaler til at synkronisere computernetværk til. En NTP GPS-server vil modtage tidssignalet fra GPS-satellitten og derefter konvertere det til UTC (Koordineret Universal Time) og distribuere det til alle enheder på et netværk, der giver meget præcis tidssynkronisering.

Følgende seneste medierapporter På grund af manglende investering i USAs globale navigationssatellitsystem - GPS (Global Positioning System) og det potentielle svigt af navigationsmodtagere i de senere år, vil tidssynkroniseringsspecialister Galleon Systems gerne sikre alle deres kunder, at enhver fejl i GPS'en netværk vil ikke påvirke nuværende GPS NTP-tidsservere.

Nylige medierapporter efter en undersøgelse foretaget af den amerikanske regeringens ansvarskontor (GAO), der konkluderede dårlig forvaltning og manglende investering betød, at nogle af de nuværende 31 operationssatellitter måske falder til under 24 til tider i 2011 og 2012, hvilket ville hæmme dens nøjagtighed.

Imidlertid Storbritanniens Nationale Fysiske Laboratorium er overbeviste om, at eventuelle potentielle problemer med GPS-navigationsfaciliteterne ikke vil påvirke timingsoplysninger, der udnyttes af GPS NTP-servere.

En talsmand for Det Forenede Kongeriges Nationale Fysiske Laboratorium bekræftede, at timing oplysninger ikke bør påvirkes af eventuel fremtidig satellitfejl.

"Det antages at være en 20% risiko, at i 2011-2012 kan antallet af satellitter i GPS-konstellationen til tider falde under 24.

"Hvis det skulle ske, kunne der i nogle perioder være en lille reduktion i GPS-modtagerens positionsnøjagtighed, og de kan især tage længere tid at erhverve en løsning på nogle steder, når de først er tændt. Men selv da ville effekten være en forringelse af ydeevne, snarere end fuldstændig manglende drift.

"En GPS timing modtager er usandsynligt, at det vil blive påvirket betydeligt, da en gang det har fastslået sin position, når den er tændt, viser hver satellit det giver nyttige informationer om timing. En lille reduktion i antallet af satellitter i betragtning bør ikke nedbryde dets ydeevne meget. "

Det Forenede Kongeriges MSF-signal udsendes fra Anthorn, Cumbria og udnyttes af UK NTP-server Brugere er slukket i en fire timers periode på 11 juni for planlagt vedligeholdelse. MSF 60 kHz-tid og frekvensstandarden vil være slukket mellem 10.00 og 14: 00 BST (9: 00 - 13: 00 UTC).

brugere af NTP tid servere at udnytte MSF-signalet bør være opmærksom på udbruddet, men bør ikke panikere. Mest netværk tidsservere at brug af Anthorn-systemet skal stadig fungere tilfredsstillende, og manglen på et timingsignal i fire timer bør ikke skabe nogen synkroniseringsproblemer eller urdrift.

Enhver test af tidsservere at udnytte MSF bør udføres før eller efter den planlagte udfald. Yderligere information er tilgængelig fra NPL.

Enhver netværkstidsserver Brugere, der kræver ultra præcis præcision eller føler midlertidigt tab af dette signal, kan medføre konsekvenser i deres tidssynkronisering, bør seriøst overveje at udnytte GPS-signalet som et ekstra middel til at modtage et tidssignal.

GPS er tilgængelig bogstaveligt overalt på planeten (så længe der er en god klar visning af himlen) og er aldrig nede på grund af udfald.

For yderligere information om GPS NTP-server kan findes her.

tidssynkronisering på computernetværk udføres ofte af NTP-server. NTP tid servere genererer ikke selv timingoplysninger, men er kun metoder til at kommunikere med et atomur.

Præcisionen af ​​et atomur er bredt omtalt. Mange af dem kan bevare tiden til nanosekundens præcision (milliarderder af et sekund), hvilket betyder, at de ikke vil køre ud over et sekund i nøjagtighed i hundredvis af millioner af år.

Det, der er mindre forstået og talte om, er, hvorfor vi skal have sådanne præcise ure, efter alle de traditionelle metoder til at holde tid som mekaniske ure, elektroniske ure og bruge jordens rotation for at holde styr på dagene har vist sig pålidelige i tusindvis af år.

Udviklingen af ​​digital teknologi i de senere år har imidlertid næsten udelukkende været afhængig af ultrahøj præcision af et atomur. Et af de mest anvendte applikationer til atomur er i kommunikationsbranchen.

I flere år overføres nu telefonopkald i de fleste industrialiserede lande digitalt. Imidlertid er de fleste telefonledninger simpelthen kobberkabler (selvom mange telefonfirmaer nu investerer i fiberoptik), der kun kan sende en pakke af oplysninger ad gangen. Men telefonkabler skal bære mange samtaler på samme ledninger på samme tid.

Dette opnås ved computere i udvekslingerne, der skifter fra en samtale til en anden tusind gange hvert sekund, og alt dette skal styres af nano-anden præcision, da opkaldene bliver ude af trit og bliver jumbled - dermed behovet for. Atomiske ure; mobiltelefoner, digitalt tv og internet kommunikation bruger lignende teknologi.

Nøjagtigheden af ​​atomur er også grundlaget for satellitnavigation som GPS (global positioneringssystem). GPS-satellitter indeholder et ombord atomur, der genererer og transmitterer et tidssignal. En GPS-modtager modtager fire af disse signaler og bruger timing informationen til at finde ud af, hvor længe transmissionerne tog for at nå det og dermed modtagerens position på Jorden.

Nuværende GPS-systemer er nøjagtige til nogle få meter, men for at give en indikation af, hvor vigtig præcision er, et sekunders drift af a GPS-ur kunne se GPS-modtageren være unøjagtig ved over 100 tusind miles (på grund af de store afstande lys og derfor transmissioner tager i et sekund).

Mange af disse teknologier, der er afhængige af atomure, anvender NTP-servere som den foretrukne måde at kommunikere med atomure på NTP tidsserver en af ​​de mest afgørende dele af udstyr i kommunikationsbranchen.

Tiden er noget, vi alle er bekendt med, det styrer vores liv endda mere end penge, og vi er konstant 'i krig' med tiden, da vi kæmper for at udføre vores daglige opgaver, før det løber ud.

Men når vi begynder at undersøge tiden, opdager vi, at begrebet tid vi begynder at indse, at en uendelig lineær afstand mellem forskellige begivenheder, som vi kalder tid, er rent en menneskelig opfindelse.

Selvfølgelig eksisterer der tid, men det følger bestemt ikke de regler, som det menneskelige tidsbegreb gør. Det er ikke uendeligt eller konstant, og ændringer og warps afhænger af observatørernes hastighed og tyngdekraften. Faktisk var det Einsteins teorier om relativitet Det gav menneskelig art sit første glimt af, hvad tiden virkelig er, og hvordan det påvirker vores dagligdag.

Einstein beskrev en firedimensionel rumtid, hvor tid og rum er uløseligt vævet sammen. Denne rumtid bliver forvrænget og bøjet af gravitationsbremsningstid (eller vores opfattelse af det). Einstein også foreslog han, at lysets hastighed var den eneste konstant i universet og tiden ændrede afhængig af den relative hastighed til den.

Når det kommer til at holde øje med tiden, kan Einsteins teorier hæmme ethvert forsøg på kronologi. Hvis både tyngdekraften og den relative hastighed kan påvirke tiden, bliver det svært at måle tiden præcist.

For længe siden forladte vi ideen om at bruge de himmelske legemer og Jordens rotation som reference for vores tidshorisont, som det blev anerkendt i begyndelsen af ​​det tyvende århundrede, at Jordens rotation slet ikke var præcis eller pålidelig. I stedet har vi afhængig af atomer oscillationer for at holde styr på tiden. Atomiske ure måle atomiske flåter af bestemte atomer, og vores koncept af tid er baseret på disse flåter med hvert sekund at være lig med over 9 milliarder oscillation af cæsium atom.

Selvom vi nu baserer tid på atomoscillationer, teknologier som GPS Satellitter (Global Positioning System) skal stadig modvirke virkningerne af lavere tyngdekraften. Faktisk kan virkningerne af tiden overvåges så præcist takket være atomklokker, at de på forskellige højder over havets overflade løber med lidt forskellige hastigheder, som skal kompenseres.

Atomiske ure kan også bruges til at synkronisere et computernetværk, så de kører så præcist som muligt. Mest NTP tid servere operere ved at udnytte og distribuere tidssignalet udsendt af et atomur (enten via GPS eller langbølge) ved hjælp af protokollen NTP (Network Time Protocol).

Er GPS-tidssignalet det samme som GPS-positionssignalet?

GPS-netværket (Global Positioning System) er almindeligvis kendt som et satellitnavigationssystem. Det relæer imidlertid et ultra-præcis tidssignal fra et ombord atomur.

Det NTP GPS-server er en dedikeret enhed, der bruger tidssignalet fra GPS (Global Positioning System) netværk. GPS er nu et fælles værktøj til bilister med satellitnavigationsanordninger monteret på de fleste nye biler. Men GPS er langt mere end bare en hjælp til positionering, i hjertet af GPS-netværket er atomure der er inden for hver GPS satellit.

GPS-systemet virker ved at overføre tiden fra disse ure sammen med satellitets position og hastighed. En satellitnavigationsmodtager vil træne ud, når den modtager denne tid, hvor lang tid det tog at ankomme og derfor hvor langt signalet rejste. Ved hjælp af tre eller flere af disse signaler kan satellitnavigationsenheden træne præcis, hvor den er.

GPS kan kun gøre dette på grund af atomklokken, som det bruger til at transmittere tidssignalerne. Disse tidssignaler rejser som alle radiosignaler ved lysets hastighed, så en unøjagtighed af bare 1 millisekund (1 / 1000 i et sekund) kan medføre, at satellitnavigationen er næsten 300 kilometer ud.

Fordi disse ure skal være så nøjagtige, udgør de en ideel kilde til tid til a NTP tidsserver. NTP (Network Time Protocol) er den software, der distribuerer tiden fra tidsserveren til netværket. GPS tid og UTC (Koordineret Universal Time) den civile tidsplan er ikke helt den samme ting, men er base don den samme timescale, så NTP har ingen problemer med at konvertere det. Brug af en dedikeret NTP GPS-server et netværk kan realistisk synkroniseres til inden for få millisekunder af UTC

Det GPS-ur er et andet begreb ofte givet til a GPS tidsserver. GPS-nettet består af 21 aktive satellitter (og et par ekstra) 10,000 miles i kredsløb over jorden, og hver satellit cirkler jorden to gange om dagen. Designet til satellitnavigation, kræver en GPS-modtager mindst tre satellitter til at opretholde en position. Men i tilfælde af et GPS-ur kræves kun en satellit, der gør det langt lettere at opnå et pålideligt signal.

Hver satellit sender kontinuerligt sin egen position og en tidskode. Tidskoden er genereret af en ombord atomur og er meget nøjagtig, det skal være sådan som disse oplysninger bruges af GPS-modtageren til at triangulere en position, og hvis det var bare et halvt sekund ud, ville Sat Nav-enheden være unøjagtig af tusinder af miles.