time - GPS時計の精度は？

Question

私の会社には、正確な時間を必要とする重要なシステムがあります。

そのため、GPS 衛星から時刻を受信する屋外 GPS アンテナを備えた NTP サーバー アプライアンスがあります。

私の質問は次のとおりです。

• 時計の精度はどれくらいですか？
• この方法を維持するか、別の外部 NTP (US-GOV、NASA など) を使用する価値はありますか?

ありがとう、

Answer 1

このリファレンスによると、時間は 40 ns 以内の正確さである必要があり、これは、その情報を別のシステムに送信するのにかかる時間よりもはるかに短い時間です。

このリファレンスでは、GPS の展開以降に追加されたうるう秒のために、GPS 時間が UTC とどのように異なるかについても説明しています。2 つの違いは GPS 信号にエンコードされますが、表示される時間にオフセットを含めるかどうかは GPS デバイス次第です。おそらく、時間管理専用のアプライアンスは、この部分を正しく実行します。

Answer 2

この時間精度の問題をどのように理解するかについては、非常に注意する必要があります。光は 3 ナノ秒で約 1 m 進みます。したがって、約 1 メートルの距離まで正確に位置を特定したい場合は、少なくとも 3 ナノ秒以上の時間を測定できる受信機が必要になります。ただし、低コストの GPS 受信機はそれほど正確ではありませんが (通常は 30 ナノ秒程度)、トリックを利用しています。GPS 衛星は、非常に正確な時間と位置の測定値を送信するように調整されています.... 30 ナノ秒よりもはるかに優れており、精度を維持するために常に監視および修正されています。しかし、GPS 受信機が 4 ～ 9 個の異なる信号を精度良く測定していなくても、異なる衛星からの信号を測定しているのは同じ受信機です。したがって、組み込みエラーがある場合は、測定値を収集して調整することで、各衛星の受信機のオフセット誤差が本質的に同じになるようにすることができます (それほど単純ではありませんが、それが考え方です)。したがって、受信機が十分な数の衛星を見ることができれば、大きなエラーを取り除くことができる到着時間差測定を実行できます。その後、システムはメタデータを使用して、単一の静的オフセットを推定および修正できます。車の中で気づいたかもしれませんが、ナビゲーション システムが積極的に追跡していない場所で GPS システムをオンにすると、たとえば駐車場にいると、システムが信号を取得するのに時間がかかり、その後、マップ上の間違った場所に表示されることが多く、現在地を把握するのに数分かかります。システムは常にさまざまなソリューションをチェックし、最終的にマップと車両の動きに適合するように見えるソリューションを見つけるまで、それらを車両のマップおよび慣性ナビゲーション検出器と比較します。私の車には GPS システムが搭載されています。しかし、私は DC から LA まで車を鉄道で運んだことがあり、GPS システムが物事を把握するのに 30 分近くかかりました。

Answer 3

ほとんどの場合、非常に正確です (まともな屋外 GPS アンテナがあると仮定します)。GPS 距離の計算には、光速に近い速度で移動する信号が含まれているため、クロックは非常に正確である必要があり、そうしないと、実際の場所から数フィート離れているように見えます (1 ナノ秒ごとに約 1 フィートの誤差)。精度に関しては、正確にしたい時間基準に対してその時間をチェックする必要があるでしょう。ただし、精度のため、時間の経過とともに精度が変化することはありません (比較対象の時間基準が正確でない場合を除きます)。

Answer 4

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答えは、非常に正確です。