A bharrachd air tcp/ip, tha iomadh dòigh ann airson ùine a shioncronachadh. Chan fheum cuid dhiubh ach fòn àbhaisteach, agus feumaidh cuid eile uidheamachd dealanach daor, tearc agus mothachail. Tha am bun-structar farsaing de shiostaman sioncronaidh ùine a’ toirt a-steach amharclannan, ionadan riaghaltais, stèiseanan rèidio, saideal constellations agus mòran a bharrachd.
An-diugh innsidh mi dhut mar a bhios sioncronadh ùine ag obair às aonais an eadar-lìn agus mar a nì thu frithealaiche NTP “saideal” le do làmhan fhèin.
Craoladh rèidio shortwave
Anns na Stàitean Aonaichte, bidh NIST a’ sgaoileadh ùine agus tricead mionaideach air tonnan rèidio 2.5, 5, 10, 15 agus 20 MHz bho WWVH ann an Fort Collins, Colorado, agus air 2.5, 5, 10 agus 15 MHz bho WWVH ann an Kauai. . Tha an còd ùine air a ghluasad aig amannan 60 diog aig 1 bps. a’ cleachdadh atharrachadh leud cuisle air subcarrier 100 Hz.
Bidh Comhairle Sgrùdaidh Nàiseanta (NRC) Canada a’ sgaoileadh fiosrachadh ùine is tricead air 3.33, 7.85 agus 14.67 MHz bho CHU ann an Ottawa, Ontario.
Cruth craolaidh WWVH
Mar as trice bidh iomadachadh chomharran bho stèiseanan tonn-ghoirid a’ tachairt le bhith a’ meòrachadh bho na sreathan àrda den ionosphere. Faodar tar-chuir chomharran fhaighinn thairis air astaran fada, ach tha cruinneas an ama air òrdugh aon mhilleisecond.
Tha an inbhe NTPv4 gnàthach a’ toirt a-steach draibhearan claisneachd airson WWV, WWVH agus CHU.
Craoladh rèidio longwave
Bidh NIST cuideachd a’ sgaoileadh ùine agus tricead mionaideach thairis air rèidio tonn-fada aig 60 kHz bho Boulder, Colorado. Tha stèiseanan eile ann a bhios a’ sgaoileadh comharran ùine air tonnan fada.
Soidhnichean fòn agus àite
Tricead (kHz)
Cumhachd (kW)
WWVB Fort Collins, Colorado, Na Stàitean Aonaichte Googlmap
60
50
DCF77 Mainflingen, A' Ghearmailt
77.5
30
MSF Rugbaidh, An Rìoghachd Aonaichte
60>
50
HBG Pragins, an Eilbheis
75
20
JJY Fukushima, Iapan
40
50
JJY Saga, Iapan
60
50
Stèiseanan ùine àbhaisteach tricead ìosal
Tha an còd ùine air a ghluasad ann an amannan 60-diog aig 1 bps, dìreach mar stèiseanan tonn-ghoirid. Tha cruthan tar-chuir dàta cuideachd coltach ris an dà inbhe. Bidh an comharra a’ gluasad tro na sreathan as ìsle den ionosphere, a tha an ìre mhath seasmhach agus aig a bheil atharrachaidhean làitheil ann an àirde. Mar thoradh air an ro-innseachd seo den àrainneachd chorporra, tha cruinneas ag èirigh gu 50 μs.
Cruth craolaidh WWVB
Saideal àrainneachd obrachaidh geostationary
Anns na SA, bidh NIST cuideachd a ’sgaoileadh dàta mionaideach ùine agus tricead air timcheall air 468 MHz bho Satailitean Àrainneachd Obrachaidh Geostationary (GOES). Bidh an còd ùine mu seach le teachdaireachdan a thèid a chleachdadh gus mothachairean iomallach a sgrùdadh. Tha e air a dhèanamh suas de 60 BCD nibbles air an tar-chuir aig amannan 30 s. Tha fiosrachadh còd ùine coltach ri seirbheisean talmhaidh.
Siostaman suidheachaidh cruinneil
Bidh Roinn Dìon na SA a’ cleachdadh GPS airson seòladh mionaideach air tìr, muir agus san adhar. Bidh an siostam a’ toirt seachad craoladh 24-uair den t-saoghal a’ cleachdadh reul-bhad de shaidealan ann an orbitan 12-uair le claonadh 55 °.
Chaidh an reul-bhad tùsail de 24 saideal a leudachadh gu 31 saideal ann an rèiteachadh ioma-ghnèitheach gus am bi co-dhiù 6 saidealan an-còmhnaidh rim faicinn, agus 8 saideal no barrachd rim faicinn air feadh a’ mhòr-chuid den t-saoghal.
Tha seirbheisean coltach ri GPS gan ruith no gan dealbhadh le dùthchannan eile. Tha GLONASS Ruiseanach air a bhith ag obair airson dusan bliadhna, ma tha thu a’ cunntadh bho 2 Sultain, 2010, nuair a chaidh an àireamh iomlan de shaidealan àrdachadh gu 26 - chaidh an reul-bhad a chleachdadh gu h-iomlan gus an Talamh a chòmhdach gu tur.
Saidealan GPS air feadh an t-saoghail.
Canar Galileo ri siostam seòlaidh saideal an Aonaidh Eòrpaich. Bhathar an dùil gun tòisicheadh Galileo ag obair ann an 2014-2016, nuair a bhiodh na 30 saideal a bha san amharc air an cur air bhog ann an orbit.
Tha cuideachd an "Beidou" Sìneach, a tha a 'ciallachadh "mucan-mara". Chaidh an reul-bhad de 16 saideal a chuir air bhog gu malairteach air 27 Dùbhlachd 2012, mar shiostam suidheachaidh roinneil. Thathas an dùil gun ruig an siostam làn chomas ro 2020. Dìreach an-diugh, thàinig mi a-mach air Habré , mu dheidhinn saideal den t-siostam seo a chuir air bhog gu soirbheachail.
Matamataig airson co-chomharran a dhearbhadh a’ cleachdadh SRNS
Ciamar a bhios an inneal-seòlaidh GPS/GLONASS air an fhòn-smart agad a’ dearbhadh an àite cho mionaideach a’ cleachdadh an t-siostam conaltraidh seòlaidh rèidio (SRNS)? Gus tuigse fhaighinn air prionnsapal àireamhachadh, feumaidh tu cuimhneachadh air stereometry agus ailseabra san àrd-sgoil, no sgoil fiosaig agus matamataig.
Bidh gach saideal ag innse don ghlacadair an dearbh àm. Tha cloc atamach aig an saideal agus mar sin faodar earbsa a chur ann. Le eòlas air astar an t-solais, chan eil e duilich radius a’ chruinne a dhearbhadh air an uachdar air a bheil an saideal suidhichte. Tha an aon chruinne seo, ann an conaltradh ris an Talamh, a 'dèanamh cearcall air a bheil an inneal-glacaidh GPS / Glonass suidhichte.
Nuair a ruigeas an comharra bho dhà saideal, tha eadar-ghearradh na Talmhainn agus dà raon againn mu thràth, a bheir dìreach dà phuing air a’ chearcall. Bu chòir farsaingeachd an treas saideal tuiteam a-steach do aon den dà phuing sin, mu dheireadh a’ dearbhadh co-chomharran a’ ghlacadair.
Ann am prionnsapal, eadhon bho dhà saideal, stèidhichte air fianais neo-dhìreach, tuigidh tu dè an dà phuing a tha nas fhaisge air an fhìrinn, agus faodaidh algorithms bathar-bog seòlaidh ùr-nodha dèiligeadh ris a ’ghnìomh seo. Carson ma-thà a tha feum againn air ceathramh saideal?
Co-dhùnadh àite a’ cleachdadh constellation saideal.
Tha e furasta fhaicinn gu bheil mòran nuances anns an dealbh eireachdail seo air a bheil cruinneas an àireamhachadh an urra. Is dòcha gur e ùine glacadair an stòr mearachd as fhollaisiche. Gus am bi a h-uile càil ag obair mar a bu chòir, feumaidh an ùine glacaidh GPS / Glonass a bhith air a shioncronachadh leis an ùine saideal. Às aonais seo, bhiodh a’ mhearachd ∓ 100 mìle km.
Bhon fhoirmle airson astar, ùine agus astar S = v * t gheibh sinn an co-aontar bunaiteach airson an comharra SRNS a thar-chuir. Tha an astar chun saideal co-ionann ri toradh astar an t-solais agus an eadar-dhealachadh ùine air an saideal agus an cuidhteas.
Tha seo gu ìre mhòr air sgàth gu bheil eadhon an dèidh a h-uile sioncronadh, tha fios againn air an ùine tpr aig a’ ghlacadair le ìre gu leòr de mhearachd. Eadar fìor ùine agus tpr bidh Δt an-còmhnaidh, air sgàth ‘s nach gabh a’ mhearachd àireamhachaidh ris. Sin as coireach gu feum thu an ceathramh saideal.
Airson fìreanachadh matamataigeach nas soilleire airson an fheum air ceithir saidealan, togaidh sinn siostam de cho-aontaran.
Gus na ceithir rudan neo-aithnichte x, y, z, agus Δt a dhearbhadh, feumaidh an àireamh de bheachdan a bhith co-ionann no nas motha na an àireamh de rudan neo-aithnichte. Is e suidheachadh riatanach a tha seo ach chan eil gu leòr ann. Ma thionndaidheas matrix nan co-aontaran àbhaisteach gu bhith singilte, cha bhi fuasgladh sam bith aig siostam nan co-aontaran.
Cha bu chòir dhuinn cuideachd dìochuimhneachadh mu Theòiridh Sònraichte Dàimheach agus buaidhean dàimheil le dilation ùine air clocaichean atamach saideal an coimeas ri feadhainn talmhainn.
Ma ghabhas sinn ris gu bheil an saideal a’ gluasad ann an orbit aig astar 14 mìle km/h, gheibh sinn dilation ùine timcheall air 7 μs (microseconds). Air an làimh eile, tha buaidhean dàimheach Teòiridh Choitcheann Relativity ag obrachadh.
Is e seo a’ phuing: tha saidealan ann an orbit astar mòr bhon Talamh, far a bheil curvature an leantainneachd ùine-fànais nas lugha na air uachdar na Talmhainn air sgàth tomad na Talmhainn. A rèir dàimh choitcheann, nochdaidh clocaichean a tha nas fhaisge air rud mòr nas slaodaiche na an fheadhainn a tha nas fhaide air falbh bhuaithe.
- Is e G an seasmhach imcheist;
- Is e M mais an nì, anns a 'chùis seo an Talamh;
- r tha an t-astar o mheadhan na Talmhainn gu saideal;
- Is e c astar an t-solais.
Bheir obrachadh a-mach a’ cleachdadh na foirmle seo leudachan ùine de 45 μs air an saideal. Iomlan -7μs +45μs = cothromachadh 38μs - buaidhean STR agus GTR.
Ann an tagraidhean suidheachaidh SRNS, bu chòir aire a thoirt do dàil ionospheric agus tropospheric. A bharrachd air an sin, tha na ceartachaidhean 46 ns mar thoradh air cho faisg air 0.02 ann an orbit saidealan GPS.
Leigidh an comas comharran fhaighinn aig an aon àm bho barrachd air ceithir saidealan GPS / GLONASS dhut tuilleadh àrdachadh a dhèanamh air neo-mhearachdachd a bhith a’ dearbhadh co-chomharran a’ ghlacadair. Tha seo air a choileanadh air sgàth gu bheil an neach-seòlaidh a’ fuasgladh siostam de cheithir co-aontaran le ceithir neo-aithnichte àireamh de thursan agus a 'toirt an luach cuibheasach, a' meudachadh neo-mhearachdachd an tuairmse mu dheireadh a rèir laghan staitistig matamataig.
Mar a rèiticheas tu frithealaiche NTP Stratum 1 tro cheangal saideal
Gus frithealaiche ùine àrd-inbhe a stèidheachadh, chan fheum thu ach GPSD, NTP agus inneal-glacaidh GPS le toradh 1PPS (aon bhuille san diog).
1. Stàlaich gpsd agus ntpd, no gpsd agus chronyd. Feumaidh an tionndadh GPSD a bhith ≥ 3.20
(1:1109)$ sudo emerge -av gpsd chrony
Local copy of remote index is up-to-date and will be used.
Calculating dependencies... done!
[binary N ] net-misc/pps-tools-0.0.20120407::gentoo 31 KiB
[binary N ] net-misc/chrony-3.5-r2::gentoo USE="adns caps cmdmon ipv6 ntp phc readline refclock rtc seccomp (-html) -libedit -pps (-selinux)" 246 KiB
[binary N ] sci-geosciences/gpsd-3.17-r3:0/23::gentoo USE="X bluetooth cxx dbus ipv6 ncurses python shm sockets udev usb -debug -latency-timing -ntp -qt5 -static -test" GPSD_PROTOCOLS="aivdm ashtech earthmate evermore fv18 garmin garmintxt gpsclock isync itrax mtk3301 navcom ntrip oceanserver oncore rtcm104v2 rtcm104v3 sirf skytraq superstar2 tnt tripmate tsip ublox -fury -geostar -nmea0183 -nmea2000 -passthrough" PYTHON_TARGETS="python2_7" 999 KiB
Total: 3 packages (3 new, 3 binaries), Size of downloads: 1275 KiB
Would you like to merge these packages? [Yes/No]2. Ceangail inneal-glacaidh GPS le taic PPS ris an t-sreath RS232 no port USB.
Chan obraich inneal-glacaidh GPS saor cunbhalach; Is dòcha gum feum thu beagan rannsachaidh a dhèanamh gus am fear ceart a lorg.
3. Dèan cinnteach gu bheil an inneal dha-rìribh a’ cur dragh air PPS; gus seo a dhèanamh, thoir sùil air a’ phort leis a’ ghoireas gpsmon.
4. Fosgail am faidhle /etc/conf.d/gpsd agus deasaich an loidhne a leanas.
Cuir a-steach àite
GPSD_OPTIONS=""gus am bi e
GPSD_OPTIONS="-n"Tha feum air an atharrachadh seo gus an tòisich gpsd sa bhad a’ lorg stòran SRNS nuair a thòisicheas iad.
5. Tòisich no ath-thòiseachadh gpsd.
(1:110)$ sudo /etc/init.d/gpsd start
(1:111)$ sudo /etc/init.d/gpsd restart
Airson sgaoilidhean le systemd, cleachd an àithne systemctl iomchaidh.
6. Thoir sùil air toradh console an àithne cgps.
Feumaidh tu dèanamh cinnteach gu bheil an dàta air fhaighinn ceart bho na saidealan. Bu chòir rudeigin coltach ris an dealbh a bhith aig a’ chonsail.
Toradh an àithne tòcan cgps.
7. Tha an t-àm ann am faidhle /etc/ntp.conf a dheasachadh.
# GPS Serial data reference (NTP0)
server 127.127.28.0
fudge 127.127.28.0 time1 0.9999 refid GPS
# GPS PPS reference (NTP1)
server 127.127.28.1 prefer
fudge 127.127.28.1 refid PPS
Tha an inntrig as àirde NTP0 a’ nochdadh stòr ùine uile-choitcheann a tha ri fhaighinn air cha mhòr a h-uile inneal GPS. Tha an inntrig NTP1 aig a’ bhonn a’ mìneachadh stòr PPS fada nas cruinne.
8. Ath-thòisich ntpd.
(1:112)$ sudo /etc/init.d/ntpd restart
Airson sgaoilidhean le systemd, cleachd an t-òrdugh systemctl.
$ sudo systemctl ath-thòiseachadh ntp
Stuthan air an cleachdadh
- Daibhidh L Mills Pròtacal Ùine Lìonra air an Talamh agus san fhànais, An dàrna deasachadh.
Source: www.habr.com