Le système de positionnement global beaucoup aimé par les conducteurs, les pilotes et les marins comme méthode de localisation offre beaucoup plus que des informations sur la navigation par satellite. Le système GPS Travail en utilisant des horloges atomiques qui diffusent des signaux triangulés par l'ordinateur dans un système de navigation par satellite.

Parce que ces horloges atomiques Sont très précis et ne dérivent pas jusqu'à une seconde, même dans un million d'années, ils peuvent être utilisés comme méthode de Synchronisation des systèmes informatiques. Le temps GPS, le temps relayé par les horloges atomiques GPS, ne correspond pas strictement à UTC (temps universel coordonné), l'échelle mondiale mondiale, mais comme ils sont à la fois basés sur le temps atomique international, il peut facilement être converti. (L'heure GPS est réelle 17 secondes plus lente que UTC car il y a eu des secondes de saut 17 ajoutées au calendrier global depuis que les satellites GPS sont envoyés en orbite).

A Horloge GPS Est un dispositif qui reçoit le signal GPS puis le traduit dans l'heure. La plupart des horloges GPS sont des serveurs de temps dédiés, car il est peu utile de recevoir l'heure exacte si vous ne devez rien faire avec elle. Serveurs de temps GPS Utiliser le protocole NTP (Network Time Protocol) qui est l'un des protocoles les plus anciens d'Internet et conçu pour distribuer des informations de synchronisation sur un réseau.

Une horloge GPS ou un serveur de temps GPS fonctionne en recevant un signal directement à partir du satellite. Cela signifie malheureusement que l'antenne GPS doit avoir une vision claire du ciel pour recevoir un signal. L'heure est alors distribuée du serveur de temps à tous les périphériques du réseau. L'heure sur chaque appareil est régulièrement vérifiée par NTP et si elle diffère du temps de l'horloge GPS, elle est ajustée.

La configuration d'une horloge GPS pour la synchronisation temporelle est relativement simple. Le serveur de temps (horloge GPS) est souvent conçu pour remplir un espace 1U sur un rack de serveur. Ceci est relié à l'antenne GPS (habituellement sur le toit) par une longueur de câble coaxial. Le serveur est connecté au réseau et, une fois qu'il est verrouillé sur le système GPS, il peut être configuré pour commencer la synchronisation du réseau.

Horloges atomiques, autant de personnes savent qu'elles sont des appareils très précis mais L'horloge atomique est l'une des inventions les plus importantes des dernières années 50 et a donné lieu à de nombreuses technologies et applications qui ont complètement révolutionné nos vies.

Vous pourriez penser comment une horloge pourrait être si importante, quelle que soit la précision, cependant, lorsque vous considérez cette précision, Horloge atomique moderne Ne perd pas une seconde dans des dizaines de millions d'années par rapport aux meilleurs chronomètres suivants - horloges électroniques - qui peuvent perdre une seconde par jour, vous obtenez à quel point elles sont exactes.

En fait, les horloges atomiques ont été cruciales pour identifier les nuances plus petites de notre monde et de l'univers. Par exemple, depuis des millénaires on a supposé qu'un jour est de 24 heures mais, en fait, grâce à la technologie de l'horloge atomique, nous savons maintenant que la durée de chaque jour diffère légèrement et en général la rotation de la Terre ralentit.

Les horloges atomiques ont également été utilisées pour mesurer avec précision la gravité de la terre et ont même prouvé les théories d'Einstein sur la façon dont la gravité peut ralentir le temps en mesurant avec précision la différence dans le passage du temps à chaque pouce subséquent au-dessus de la surface terrestre. Cela a été crucial lorsqu'il s'agit de placer les satellites en orbite au fur et à mesure que le temps passe plus vite que le sol au-dessus de la terre.

Les horloges atomiques constituent également la base de nombreuses technologies que nous utilisons dans notre vie quotidienne. Les appareils de navigation par satellite s'appuient sur les horloges atomiques des satellites GPS. Non seulement doivent-ils prendre en compte les différences de temps au-dessus de l'orbite, mais comme les satellites utilisent le temps envoyé par les satellites pour trianguler les positions, une inexactitude d'une seconde ferait en sorte que les informations de navigation seraient inexactes. près de 180,000 miles chaque seconde).

Les horloges atomiques sont également à la base du calendrier global mondial - UTC (Temps universel coordonné), qui est utilisé par les réseaux informatiques à travers le monde. La synchronisation de l'heure à une horloge atomique et UTC est relativement simple avec un Serveur de temps NTP. Ceux-ci utilisent le signal de temps du système GPS ou des transmissions spéciales diffusées à partir de Laboratoires de physique à grande échelle Puis distribuez-le sur Internet en utilisant le protocole de temps NTP.

Le "sat-nav" a révolutionné notre façon de voyager. Des chauffeurs de taxi, des courriers et de la voiture familiale aux avions de ligne et aux citernes, les appareils de navigation par satellite sont maintenant installés dans presque tous les véhicules, car ils sortent de la ligne de production. Alors que les systèmes GPS ont certainement leurs défauts, ils ont plusieurs utilisations aussi. La navigation est l'une des principales utilisations du GPS, mais elle est également utilisée comme Source de temps pour Temps NTP GPS les serveurs.

Être capable de localiser les points à partir de l'espace a enregistré d'innombrables vies ainsi que de passer des destinations inconnues sans problème. La navigation par satellite repose sur une constellation de satellites connus sous le nom de GNSS (Global Navigational Satellite Systems). Actuellement, il n'existe qu'un GNSS entièrement opérationnel dans le monde qui est le Système de positionnement global (GPS).

Le GPS est détenu et géré par l'armée américaine. Les satellites diffusent deux signaux, l'un pour les militaires américains et un pour usage civil. À l'origine, le GPS était destiné uniquement aux forces armées américaines, mais suite à un abattage accidentel d'un avion de ligne, le président des États-Unis Ronald Reagan a ouvert le système GPS à la population mondiale pour prévenir de futures tragédies.

Le GPS a une constellation de plus de satellites 30. À tout moment, au moins quatre de ces satellites sont des frais généraux, ce qui est le nombre minimum requis pour une navigation précise.

Les satellites GPS ont chacun à bord d'un Horloge atomique. Les horloges atomiques utilisent la résonance d'un atome (la vibration ou la fréquence dans des états d'énergie particuliers) qui les rend très précis, ne perdant pas autant qu'une seconde en plus d'un million d'années. Cette précision incroyable est ce qui rend la navigation par satellite possible.

Les satellites diffusent un signal de l'horloge intégrée. Ce signal consiste en l'heure et la position du satellite. Ce signal est ramené à la terre où le navire sat de votre voiture le récupère. En calculant combien de temps ce signal a pris pour atteindre la voiture et trianguler quatre de ces signaux, l'ordinateur de votre système GPS fonctionnera exactement où vous êtes sur le visage du monde. (Quatre signaux sont utilisés en raison des changements d'élévation - sur une terre "plate", trois seulement seraient requis).

Systèmes GPS Ne peut fonctionner que grâce à la précision très précise des horloges atomiques. Étant donné que les signaux sont diffusés à la vitesse de la lumière et que la précision d'une milliseconde (un millième de seconde) pourrait modifier les calculs de positionnement par les kilomètres 100 car la lumière peut parcourir presque 100,00km chaque seconde - les systèmes GPS à l'heure actuelle sont exacts à environ cinq Mètres.

Les horloges atomiques à bord des systèmes GPS ne sont pas seulement utilisés pour la navigation soit. Car Les horloges atomiques sont si précises Le GPS fait une bonne source de temps. Les serveurs temporels NTP utilisent le GPS Signaux pour synchroniser les réseaux d'ordinateurs vers. Un serveur NTP GPS Recevra le signal de temps du satellite GPS puis le convertir en UTC (Temps universel coordonné) Et le distribuer à tous les périphériques sur un réseau fournissant une synchronisation de temps très précise.

Following Rapports récents des médias Sur le manque d'investissement dans le système de navigation par satellite mondial des États-Unis - GPS (système de positionnement global) et l'échec potentiel des récepteurs de navigation au cours des dernières années, les spécialistes de la synchronisation de temps, Galleon Systems, souhaitent garantir à tous leurs clients toute défaillance du GPS Le réseau n'affectera pas le courant Serveurs de temps GPS NTP.

Les rapports récents des médias suite à une étude menée par le bureau de responsabilisation du gouvernement des États-Unis (GAO), qui a conclu une mauvaise gestion et un manque d'investissement, ont révélé que le nombre actuel de satellites opérationnels 31 pourrait être inférieur à 24 par 2011 et 2012 qui entraverait son exactitude.

Toutefois, malgré la Laboratoire national de physique du Royaume-Uni Sont convaincus que tout problème potentiel des installations de navigation GPS n'aura pas d'incidence sur les informations de temps utilisées par GPS serveurs NTP.

Un porte-parole du National Physical Laboratory du Royaume-Uni a confirmé que les informations de synchronisation ne seraient pas affectées par une éventuelle défaillance future des satellites.

"On estime qu'il y a un risque 20% que, dans 2011-2012, le nombre de satellites dans la constellation GPS pourrait tomber sous 24 par moments.

"Si cela devait arriver, il pourrait y avoir une légère réduction de la précision de position des récepteurs GPS à certaines périodes, et en particulier, ils pourraient prendre plus de temps pour acquérir une correction dans certains endroits lors de la première mise sous tension. Cependant, même alors, l'effet serait une dégradation de la performance plutôt qu'un échec complet de fonctionnement.

"Il est peu probable qu'un récepteur de synchronisation GPS soit considérablement affecté car, une fois qu'il a déterminé sa position lorsqu'il est allumé, chaque satellite qu'il observe lui fournit des informations de synchronisation utiles. Une petite réduction du nombre de satellites en vue ne devrait pas dégrader beaucoup son rendement. "

Le signal MSF du Royaume diffusé par Anthorn, Cumbria et utilisé par le Royaume-Uni Serveur NTP Les utilisateurs sont désactivés pendant une période de quatre heures sur 11 juin pour une maintenance planifiée. La norme de temps et de fréquence MSF 60 kHz sera désactivée entre 10.00 et 14: 00 BST (9: 00 - 13: 00 UTC).

Les utilisateurs de NTP serveurs de temps Qui utilisent le signal MSF devrait être conscient de la panne mais ne devrait pas paniquer. Les plus serveurs de temps réseau Qui utilisent le système Anthorn devrait toujours fonctionner de manière adéquate et l'absence d'un signal de synchronisation pendant quatre heures ne devrait pas créer de problèmes de synchronisation ou de dérive de l'horloge.

Cependant, tout essai de serveurs de temps Qui utilisent MSF devrait être effectuée avant ou après la panne programmée. De plus amples informations sont disponibles à partir de NPL.

Toute serveur de temps réseau Les utilisateurs qui ont besoin d'une précision ultra précise ou se sentent temporairement en perte de ce signal peuvent provoquer des répercussions dans leur synchronisation temporelle, devraient sérieusement envisager d'utiliser le signal GPS comme moyen supplémentaire de réception d'un signal temporel.

Le GPS est disponible littéralement n'importe où sur la planète (tant qu'il y a une bonne vue dégagée sur le ciel) et n'est jamais en baisse en raison de pannes.

Pour plus d'informations sur GPS NTP serveur peuvent être trouvés ici.

Synchronisation de l'heure Sur les réseaux informatiques est souvent menée par Serveur NTP. NTP serveurs de temps Ne génèrent pas d'informations temporelles elles-mêmes mais ne sont que des méthodes de communication avec une horloge atomique.

La précision d'une horloge atomique est largement parlée. Beaucoup d'entre eux peuvent maintenir le temps à la précision de la nanoseconde (milliardèmes de seconde), ce qui signifie qu'ils ne dériveront pas au-delà d'une seconde de précision dans des centaines de millions d'années.

Cependant, ce qui est moins compris et parlé est pourquoi nous devons avoir des horloges aussi précises, après tout, les méthodes traditionnelles de maintien du temps telles que les horloges mécaniques, les montres électroniques et l'utilisation de la rotation de la Terre pour suivre les jours ont prouvé Fiable depuis des milliers d'années.

Cependant, le développement de la technologie numérique au cours des dernières années dépend presque exclusivement de la précision ultra haute d'une horloge atomique. L'une des applications les plus utilisées pour les horloges atomiques est dans l'industrie des communications.

Depuis plusieurs années, les appels téléphoniques pris dans la plupart des pays industrialisés sont maintenant transmis numériquement. Cependant, la plupart des fils téléphoniques sont simplement des câbles en cuivre (bien que de nombreuses entreprises de téléphonie investissent maintenant en fibres optiques), qui ne peuvent transmettre qu'un seul paquet d'informations à la fois. Pourtant, les câbles téléphoniques doivent transporter plusieurs conversations dans les mêmes câbles en même temps.

Ceci est réalisé par les ordinateurs aux échanges qui passent d'une conversation à l'autre des milliers de fois par seconde et tout cela doit être contrôlé par une précision de nano-seconde, sinon les appels deviendront hors de portée et se dérangera - d'où le besoin. Horloges atomiques; Les téléphones portables, la télévision numérique et les communications Internet utilisent une technologie similaire.

La précision des horloges atomiques est également la base de la navigation par satellite, comme le GPS (système de positionnement global). Les satellites GPS contiennent une horloge atomique embarquée qui génère et transmet un signal horaire. Un récepteur GPS recevra quatre des signaux de ces thèses et utilisera les informations de synchronisation pour déterminer combien de temps les transmissions ont eu pour l'atteindre et donc la position du récepteur sur Terre.

Les systèmes GPS actuels sont précis à quelques mètres mais pour donner une indication de la précision vitale, une dérive d'une seconde Horloge GPS Pourrait voir le récepteur GPS être inexacte de plus de 100 mille miles (en raison de la grande distance de lumière et donc les transmissions prennent en une seconde).

Beaucoup de ces technologies qui dépendent des horloges atomiques utilisent Serveurs NTP Comme moyen préféré de communiquer avec les horloges atomiques Serveur de temps NTP L'un des équipements les plus importants dans les industries de la communication.

Le temps est quelque chose que nous connaissons tous, il gouverne encore plus nos vies que de l'argent et nous sommes constamment "en guerre" avec le temps en combattant pour mener nos tâches quotidiennes avant qu'il ne soit fini.

Pourtant, lorsque nous commençons à examiner le temps, nous découvrons que le concept du temps commence à se rendre compte qu'une distance linéaire non terminale entre différents événements que nous appelons le temps est purement une invention humaine.

Bien sûr, le temps existe, mais il ne suit certainement pas les règles que la notion humaine du temps fait. Il ne se termine jamais ou ne change jamais et change et dépend de la vitesse des observateurs et de la gravité. En fait, c'était Les théories d'Einstein sur la relativité Cela a donné au genre humain son premier aperçu de l'heure exacte et de la façon dont elle affecte notre vie quotidienne.

Einstein a décrit un espace-temps à quatre dimensions, où le temps et l'espace sont tissés inextricablement ensemble. Cet espace-temps est déformé et courbé par le temps de ralentissement de la gravité (ou notre perception de celui-ci). Einstein aussi, il a suggéré que la vitesse de la lumière était la seule constante dans l'univers et le temps modifié en fonction de la vitesse relative.

En ce qui concerne le suivi du temps, les théories d'Einstein peuvent entraver toute tentative de chronologie. Si la gravité et la vitesse relative peuvent affecter le temps, il devient difficile de mesurer le temps avec précision.

Nous avons depuis longtemps abandonné l'idée d'utiliser les corps célestes et la rotation de la Terre comme référence pour notre chronométrage, comme il a été reconnu au début du XXe siècle que la rotation de la Terre n'était pas du tout précise ou fiable. Au lieu de cela, nous avons dépendu des oscillations des atomes pour suivre le temps. Les horloges atomiques Mesurer les tiques atomiques d'atomes particuliers et notre concept de temps est basé sur ces tiques, chaque seconde étant égale à 9 milliards d'oscillations de l'atome de césium.

Même si nous basons maintenant le temps sur les oscillations atomiques, des technologies telles que GPS Les satellites (système de positionnement global) doivent encore contrer les effets de la faible gravité. En effet, les effets du temps peuvent être surveillés si précisément grâce aux horloges atomiques que celles à différentes altitudes situées au-dessus du niveau de la mer fonctionnent à des vitesses légèrement différentes, ce qui doit être compensé.

Les horloges atomiques peuvent également être utilisées pour synchroniser un réseau informatique assurant leur fonctionnement aussi précis que possible. Les plus NTP serveurs de temps Opérer en utilisant et en distribuant le signal temporel diffusé par une horloge atomique (par GPS ou ondes longues) en utilisant le protocole NTP (Network Time Protocol).

Le signal GPS est-il identique au signal de positionnement GPS?

Le réseau GPS (Global Positioning System) est communément appelé système de navigation par satellite. Il relève en fait un signal de temps ultra précis à partir d'une horloge atomique intégrée.

L'option Serveur GPS NTP Est un dispositif dédié qui utilise le signal horaire du réseau GPS (système de positionnement global). Le GPS est maintenant un outil commun pour les automobilistes dotés de dispositifs de navigation par satellite installés sur la plupart des voitures neuves. Mais le GPS est bien plus qu'une aide pour le positionnement, au cœur même du réseau GPS est le horloges atomiques Qui se trouvent à l'intérieur de chaque satellite GPS.

Le système GPS fonctionne en transmettant le temps de ces horloges ainsi que la position et la vitesse du satellite. Un récepteur de navigation par satellite fonctionnera quand il recevra cette fois combien de temps il faudra pour arriver et donc à quelle distance le signal a parcouru. En utilisant trois ou plusieurs de ces signaux, l'appareil de navigation par satellite peut déterminer exactement où il se trouve.

Le GPS ne peut le faire qu'en raison des horloges atomiques qu'il utilise pour transmettre les signaux horaires. Ces signaux de temps se déplacent, comme tous les signaux radio, à la vitesse de la lumière, de sorte qu'une inexactitude de 1 en milliseconde (1 / 1000 d'une seconde) pourrait entraîner la sortie de la navigation par satellite à des kilomètres de 300.

Parce que ces horloges doivent être si précises, elles constituent une source idéale de temps pour une Serveur de temps NTP. NTP (Network Time Protocol) Est le logiciel qui distribue le temps du serveur de temps au réseau. Temps GPS et UTC (temps universel coordonné), l'échéancier civil n'est pas tout à fait la même chose, mais les bases sont les mêmes que le temps, donc NTP n'a pas de problème pour le convertir. En utilisant un Serveur GPS NTP Un réseau peut être synchronisé de manière réaliste à quelques millisecondes de UTC

L'option Horloge GPS Est un autre terme souvent donné à un Serveur de temps GPS. Le réseau GPS se compose de satellites 21 actifs (et de quelques secondes) 10,000 en orbite au-dessus de la Terre et chaque satellite circule la Terre deux fois par jour. Conçu pour la navigation par satellite, un récepteur GPS nécessite au moins trois satellites pour maintenir une position. Cependant, dans le cas d'une horloge GPS, un seul satellite est nécessaire, ce qui facilite l'obtention d'un signal fiable.

Chaque satellite transmet continuellement sa propre position et un code temporel. Le code temporel est généré par une horloge atomique intégrée et est très précis, il doit être tel que cette information est utilisée par le récepteur GPS pour trianguler une position et si elle n'était qu'une demi-seconde, l'unité Sat Nav serait inexacte par milliers De miles.