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¿Qué tan preciso es el reloj GPS? (4)
Encontré un buen artículo here ...
La respuesta es: muy, muy precisa.
En mi empresa tenemos sistemas críticos que requieren un tiempo preciso.
Como tal, tenemos un dispositivo de servidor NTP con una antena GPS exterior que recibe la hora de los satélites GPS.
Mis preguntas son:
- ¿Qué tan preciso es el reloj de tiempo?
- ¿Vale la pena mantener esta forma o usar otro NTP externo (US-GOV, NASA, etc.)?
Gracias,
Lo más probable es que sea extremadamente preciso (suponiendo que tenga una antena GPS exterior decente). Los cálculos de la distancia del GPS involucran señales que se mueven cerca de la velocidad de la luz, por lo que el reloj tiene que ser extremadamente preciso o parecerá estar a muchos pies de su ubicación real (aproximadamente un error de pie por cada nanosegundo desactivado). En cuanto a la precisión, probablemente necesitarás comparar ese tiempo con cualquier estándar de tiempo con el que quieras ser preciso. Pero debido a la precisión, la precisión no debe cambiar con el tiempo (a menos que su estándar de tiempo con el que se está comparando no sea preciso).
Según esta referencia , el tiempo debe ser exacto dentro de 40 ns, que es mucho menor que el tiempo que tomaría transmitir esa información a otro sistema.
La referencia también explica cómo el tiempo del GPS puede diferir del UTC debido a los segundos de salto que se han agregado desde el despliegue del GPS. La diferencia entre los dos está codificada en la señal del GPS, pero depende del dispositivo GPS incluir el desplazamiento en el tiempo que se muestra. Es de suponer que un dispositivo dedicado a mantener el tiempo haría esta parte correctamente.
Tenemos que ser muy cuidadosos en cómo entendemos este problema de precisión de tiempo. La luz viaja alrededor de 1m en 3 nanosegundos. Por lo tanto, si queremos ubicarnos con precisión a alrededor de 1 m, entonces necesitaremos un receptor que pueda determinar al menos el tiempo en ~ 3 nanosegundos o más. Sin embargo, los receptores GPS de bajo costo no son tan precisos (generalmente ~ 30 ns), pero aprovechan un truco. Los satélites GPS están calibrados para enviar mediciones de tiempo y ubicación altamente precisas ... mucho MUCHO que 30 nsegs y se monitorean y corrigen constantemente para mantener la precisión. Pero a pesar de que el receptor GPS está midiendo 4-9 señales diferentes con poca precisión, es el mismo receptor que mide las señales de diferentes satélites. Por lo tanto, si hay un error incorporado, las mediciones se pueden recopilar y ajustar de modo que sea esencialmente el mismo error de compensación en el receptor para cada satélite (no es tan simple, pero esa es la idea). Por lo tanto, si el receptor puede ver suficientes satélites, puede realizar la diferencia horaria de las mediciones de llegada, lo que puede eliminar el gran error. El sistema puede utilizar metadatos para estimar y corregir el desplazamiento estático único. Es posible que haya notado en su automóvil, si enciende el sistema GPS en una ubicación que su sistema de navegación no estaba rastreando activamente y, por ejemplo, se encuentra en un estacionamiento, el sistema tardará un tiempo en adquirir CUALQUIER señal, y luego a menudo te mostrará la ubicación incorrecta en el mapa y te llevará unos minutos descubrir dónde te encuentras. El sistema comprobará constantemente las diferentes soluciones y, en última instancia, las comparará con los detectores de navegación inerciales y de mapas en su vehículo hasta que finalmente encuentre una solución que se adapte al mapa y al movimiento de su vehículo. Mi coche tiene un sistema de GPS. Sin embargo, una vez me llevaron el automóvil en tren de DC a LA y me tomó casi 30 minutos para que mi sistema de GPS resolviera las cosas.