Dans mon entreprise, nous avons des systèmes critiques qui nécessitent une heure précise. Ainsi, nous avons un appareil serveur NTP avec une antenne GPS extérieure qui reçoit l'heure des satellites GPS.Quelle est la précision de l'horloge GPS?
Mes questions sont les suivantes:
Merci,
Selon this reference, l'heure doit être précise à 40 ns, ce qui est beaucoup moins que le temps nécessaire pour transmettre cette information à un autre système.
La référence explique également comment l'heure GPS peut différer de l'UTC en raison des secondes intercalaires ajoutées depuis le déploiement du GPS. La différence entre les deux est codée dans le signal GPS, mais il appartient au dispositif GPS d'inclure le décalage dans son temps affiché. Vraisemblablement, un appareil qui est dédié à garder le temps ferait cette partie correctement.
Très probablement extrêmement précis (en supposant que vous avez une antenne GPS en plein air décent). Les calculs de distance GPS impliquent que les signaux se déplacent à proximité de la vitesse de la lumière, donc l'horloge doit être extrêmement précise ou vous semblerez être à plusieurs pieds de votre position actuelle (environ une erreur de pied pour chaque nanoseconde). En ce qui concerne la précision, vous devrez probablement vérifier cette heure par rapport au temps standard que vous voulez être précis. Mais en raison de la précision, la précision ne devrait pas changer au fil du temps (à moins que votre temps standard que vous comparez n'est pas précis).
Nous devons faire très attention à la façon dont nous comprenons ce problème de précision temporelle. La lumière se déplace d'environ 1 m en 3 nanosecondes. Par conséquent, si nous voulons nous situer avec précision à environ 1m, alors nous allons avoir besoin d'un récepteur qui peut au moins déterminer le temps à ~ 3 nanosecondes ou mieux. Les récepteurs GPS à faible coût ne sont cependant pas aussi précis (typiquement ~ 30nsecs), mais ils profitent d'une astuce. Les satellites GPS sont calibrés pour envoyer des mesures de temps et de localisation très précises ... BEAUCOUP meilleur que 30 nsecs et ils sont constamment surveillés et corrigés pour maintenir la précision. Mais même si le récepteur GPS mesure 4-9 signaux différents avec une précision médiocre, c'est le même récepteur qui mesure les signaux de différents satellites. Par conséquent, s'il y a une erreur intégrée, les mesures peuvent être collectées et ajustées de sorte que c'est essentiellement la même erreur de décalage sur le récepteur pour chaque satellite (pas tout à fait aussi simple, mais c'est l'idée). Par conséquent, si le récepteur peut voir suffisamment de satellites, il peut effectuer des mesures de différence de temps d'arrivée qui peuvent supprimer l'erreur importante. Le système peut ensuite utiliser des métadonnées pour estimer et corriger le décalage statique unique. Vous avez peut-être remarqué dans votre voiture, si vous allumez le système GPS à un endroit que votre système de navigation ne suivait pas activement, et vous êtes par exemple dans un garage, le système prendra un certain temps pour obtenir un signal, puis il vous montrera souvent au mauvais endroit sur la carte, et prendra quelques minutes pour comprendre où vous êtes. Le système vérifiera constamment différentes solutions et les comparera finalement avec les détecteurs de navigation à carte et à inertie de votre véhicule jusqu'à ce qu'il trouve finalement une solution qui semble correspondre à la carte et au mouvement de votre véhicule. Ma voiture a un système GPS.Cependant, une fois, la voiture a été transportée par rail de DC à LA et il a fallu près de 30 minutes à mon système GPS pour comprendre les choses.
Il parle cependant des différences secondes-secondes – Jochem
@Jochem, j'étais occupé à ajouter cette information que vous avez fait votre commentaire - merci. –
40 ns seulement la différence de temps de référence GPS de l'heure UTC modulo 1 seconde. Mais comme la précision de position du GPS est de quelques mètres, la précision de l'horloge du récepteur GPS a une erreur similaire. Si votre repère a une précision de 10 mètres, votre horloge a un écart dans la plage de temps que la lumière prend pour parcourir ces 10 mètres, ou environ 33 ns au-dessus de ces 40 ns. –