Время

[o-o-ps.livejournal.com]

Подскажите какое время самое точное:

• Сигналы точного времени по радио.
• Серверы точного времени (с минимальным временем отклика)
• GPS-приемник с часами

или что то другое? И какова погрешность этих способов?

Comments

[doppeltes.livejournal.com]

1. GPS
2. Серверы точного времени
3. Сигналы по радио

[wisetomcat.livejournal.com]

GPS самый точный (погрешность менее миллисекунды, при условии что в приемнике достаточно умный алгоритм определения времени)
Про серверы - зависит от протокола. Если,например, брать протокол NTP (именно NTP а не SNTP, который в Windows) - то он умеет брать данные с нескольких серверов и используются статистические алгоритмы, получаются сравнимые результаты. Если один сервер - погрешность порядка нескольких миллисекунд.
По радио - ХЗ откуда они эти сигналы берут, считается что погрешность порядка долей секунды. Опять же там придется делать аналого-цифровое преобразование.

[valery-medved.livejournal.com]

>>>>при условии что в приемнике достаточно умный алгоритм определения времени)

GPS-время в приемнике получается практически автоматом при приеме сигнала. Причем для получения точного времени достаточно сигнала хотя бы с одного спутника (в то время как для получения трехмерных координат нужно не менее четырех аппаратов). Приемник, решая навигационную задачу, должен синхронизировать свои часы с атомным эталоном времени системы. Обычно для бытовых приемников погрешность шкалы времени не превышает среднепотолочную цифру в 0,5 мс относительно шкалы времени системы. Погрешность же самой системной шкалы - 10 в минус 14 степени.

[wisetomcat.livejournal.com]

Для получения точного времени сигнала с одного спутника не достаточно, потому как удаленность до этого спутника неизвестна.

*залянул в книжку*

[valery-medved.livejournal.com]

Да, неизвестна, если выполняется т.н. "холодный старт", когда память приемника полностью пуста.

Но во-первых, метки времени передаются в самом навигационном сигнале, и во-вторых, в большинстве случаев приемник запускается в режиме "горячего старта", т.е. в памяти приемника сохраняются данные альманаха параметров орбит и координаты точки последнего запуска (подразумевается, что в момент включения приемник убежал не слишком далеко от этой точки). Так что, приняв сигнал с одного спутника и обновив эфемериды приемник может рассчитать и расстояние до спутника, а отсюда - расстройку шкалы своего времени относительно системного.

Re: *залянул в книжку*

[wisetomcat.livejournal.com]

На самом деле, там в другое все упирается. GPS-приемник ко всему остальному подключается, как правило, через последовательный порт на скорости 9600 бит в секунду. Он просто не сумеет выдать время достаточно быстро.

*пожимая плечами*

[valery-medved.livejournal.com]

ну есть специальные GPS-датчики, так у них отдельный выход предусмотрен специально для любителей точного времени. У меня в лаборатории был такой. Там после выхода на режим приемник выдавал одновольтовый, кажется, импульс сколько-то там миллисекунд длительностью с точностью как раз в плюс-минус 500 наносекунд.

а для бытовых нужд, чтобы наручные часы настроить хватит и ком-порта на 9600 :)

[potan.livejournal.com]

От одного спутника врямя можно получить лишь с точностью до задержки сигнала. Для получения точного времени требуются все 4.

*цитирую книжку и напоминаю про горячий старт*

[valery-medved.livejournal.com]

Измеряемыми функциями в приемнике являются т.н. псевдодальности и псевдоскорости. В уравнение псевдодальности входят, во-первых, геометрическая дальность в момент излучения характерной точки сигнала между антенной навиагционного космического аппарата (НКА) и приемной антенной приемника, во-вторых, временная расстройка между шкалой системного времени и шкалой времени аппаратуры потребителя. Для неподвижного потребителя геометрическая дальность вычисляется по известной пифагоровской формуле - корень квадратный из суммы квадратов разностей пар координат приемника и спутника. (От себя: итого в уравнение для псевдодальности входят 3 координаты приемника, 3 координаты спутника + 1 параметр временной погрешности)

Пусть 3 координаты неподвижной аппаратуры потребителя известны заранее(т.н. "горячий старт"), известны и 3 координаты НКА (расчитаны по данным эфемерид), а вектор состояния потребителя включает только одну компоненту - расстройку шкалы времени, тогда достаточно только одной псевдодальности до одного спутника, чтобы вычислить эту расстройку.

[ex-herr-lema320.livejournal.com]

Время, один из основных параметров позиционирования, ведь для триангуляции достаточно 3х спутников, но бытовой StarSirf3 не может так точно синхронизироваться с атомным эталоном спутника, поэтому для поправок он использует сигналы других спутников по альманаху, сужая погрешность. Из бытовых приборов, однозначно GPS . Незнаю, учитывает ли их алгоритм поправки на время прохождения сигнала.

[valery-medved.livejournal.com]

Трех спутников хватит для получения только плановых координат - широты и долготы. В штатном режиме для получения широты долготы и высоты нужно 4 аппарата.

[ex-herr-lema320.livejournal.com]

Не знал, а какова будет погрешность при четырех, без дополнительных ?

Ой, тут какбэ всё не просто

[valery-medved.livejournal.com]

смотря какая погрешность имеется в виду - систематическая или случайная. В принципе, обычно (хотя тут тоже есть нюансы) увеличение количества принимаемы спутников приводит к уменьшению случайной погрешности за счет алгоритом статистичекой обработки избыточной информации. Случайную погрешность можно также задавить разными хитрыми алгоритмами обработки сигналов, исключающими, например, интерференцию от зданий и так далее. Тут надо смотреть каждый конкретный приемник. А вот с систематикой что-либо поделать сложно, она зависит от состояния среды распространения радиоволн - ионосферы и тропосферы. Впрочем, есть способы забороть и систематику (см. в гугле WAAS и EGNOS). В общем? в сумме и то, и другое сильно влияет на вычисляемые координаты, так что принято считать стандартная точностью системы ЖПС величину в 15-20 метров.

Т.е. на практике это означает, что если мы найдем геодезический пункт с известными координатами (в американской системе координат WGS-84, разумеется) и установим на нем наш приемник, то выдаваемые им координаты (которые постоянно меняются от измерения к измерению) не вылезут за круг радиусом 15 метров относительно истинных значений. Но в течении суток внутри этого круга "пятно" координат будет плавать.

Re: Ой, тут какбэ всё не просто

[ex-herr-lema320.livejournal.com]

Посмотрел, инфы тонны, учить матчасть просто нет времени, но принцип и основы понятны. Зачастую, смотря дискавери и NG , встречал такие упоминания о позиционировании , явно не гражданские модификации GPS, на спец кораблях и военной технике, которые дают погрешность менее 10 сантиметров.

Основы спутниковой геодезии в одном абзаце :)

[valery-medved.livejournal.com]

а бывают и еще точнее. На самом деле там очень много тонкостей, но базовая идея крайне проста. Берем не один приемник, а два. Первый устанавливаем на базу с известными координатами. Второй приемник - он называется ровер - берем с собой и включаем там, где нужно что-то измерить сверхточно (есть только одно условие: расстояние между базой и ровером должно быть меньше 10 км). Поскольку приемник находятся близко, то, во-первых, видят они практически одни и те же спутники и, во-вторых, сигналы с этих спутников проходят сквозь одну и ту же атмосферу, которая вносит в них равные погрешности. Следовательно, можно их взять и вычесть. Таким образом, систематические (и самые значительные) погрешности исключаются напрочь. Правда, координат ровера мы напрямую не получим. Зато сможем измерить вектор до базы. Ну, а координаты базы уже известны нам из посторонних источников, так что...

Re: Основы спутниковой геодезии в одном абзаце :)

[ex-herr-lema320.livejournal.com]

Спасибо, доходчиво.

Re: Основы спутниковой геодезии в одном абзаце :)

[valery-medved.livejournal.com]

пожалуйста )

[nixikanius.livejournal.com]

На радио сигнал приходит из ВНИИФТРИ (http://www.vniiftri.ru/), что располагается в поселке Менделеево под Москвой вблизи Зеленограда. По крайней мере на Маяке так.

[xarkonnen.livejournal.com]

1. GPS
2. телефон стандарт CDMA (в Москве/Питере это Скайоинк)
3. Серверы точного времени
4. Сигналы по радио

[sb16.livejournal.com]

На первом месте не гпс, а сервер, так как его можно легко поставить домой.

[yalexey.livejournal.com]

ну да...
прям синхронизировать и включённым нести...