Sistem Penentududukan Global sangat disukai oleh pemandu, juruterbang dan pelaut laut sebagai kaedah mencari lokasi menawarkan lebih daripada sekadar maklumat navigasi satelit. Sistem GPS bekerja dengan menggunakan jam atom yang menyiarkan isyarat yang kemudiannya disahkan oleh komputer dalam sistem navigasi satelit.

Kerana ini jam atom sangat tepat dan tidak hanyut sebanyak sejam bahkan dalam sejuta tahun, mereka boleh digunakan sebagai kaedah menyegerakkan sistem komputer. Waktu GPS, masa yang disampaikan oleh jam atom GPS, tidak sama seperti UTC (Waktu Bersama Selaras), skala masa dunia global, tetapi kerana kedua-duanya berdasarkan Masa Atom Antarabangsa boleh dengan mudah ditukar. (Waktu GPS adalah saat 17 sebenarnya lebih perlahan daripada UTC kerana terdapat lompatan 17 saat ditambahkan ke skala masa global sejak satelit GPS di mana dihantar ke orbit).

A jam GPS adalah peranti yang menerima isyarat GPS dan kemudian menerjemahkannya ke masa itu. Kebanyakan jam GPS adalah pelayan masa berdedikasi juga kerana terdapat sedikit perkara dalam menerima masa yang tepat jika anda tidak melakukan apa-apa dengannya. pelayan masa GPS gunakan protokol NTP (Protokol Masa Rangkaian) yang merupakan salah satu protokol tertua internet dan direka bentuk untuk mengedarkan maklumat masa di seluruh rangkaian.

Jam GPS, atau pelayan masa GPS berfungsi dengan menerima isyarat terus dari satelit. Sayangnya ini bermakna antena GPS harus mempunyai pandangan langit yang jelas untuk menerima isyarat. Masa kemudiannya diedarkan dari pelayan masa ke semua peranti di rangkaian. Masa pada setiap peranti sentiasa diperiksa oleh NTP dan jika berbeza dengan masa dari jam GPS maka ia diselaraskan.

Menyediakan jam GPS untuk penyegerakan masa adalah agak mudah. Pelayan masa (jam GPS) sering direka untuk mengisi ruang 1U di rak pelayan. Ini disambungkan ke antena GPS (biasanya di atas bumbung) melalui kabel panjang. Pelayan disambungkan ke rangkaian dan apabila ia telah dikunci ke sistem GPS, ia boleh ditetapkan untuk memulakan penyegerakan rangkaian.

Jam atom, seperti ramai orang tahu bahawa mereka adalah peranti yang sangat tepat tetapi jam atom adalah salah satu ciptaan paling penting dalam tahun 50 terakhir dan telah menimbulkan banyak teknologi dan aplikasi yang telah merevolusikan sepenuhnya kehidupan kita.

Anda mungkin berfikir bagaimana jam boleh menjadi sangat penting tanpa mengira betapa tepatnya, bagaimanapun, apabila anda menganggap ketepatan itu, bahawa a jam atom moden tidak hilang sejam dalam masa puluhan juta tahun jika dibandingkan dengan kronometer terbaik yang akan datang - jam elektronik - yang boleh kehilangan sejam sehari anda dapat menyedari betapa tepatnya mereka.

Sebenarnya, jam atom sangat penting dalam mengenal pasti nuansa yang lebih kecil dari dunia kita dan alam semesta. Sebagai contoh, kita mempunyai selama beribu tahun dianggap bahawa hari adalah 24 jam panjang tetapi sebenarnya, terima kasih kepada teknologi jam atom kita sekarang tahu bahawa panjang setiap hari sedikit berbeza dan secara umum putaran bumi perlahan.

Jam atom juga telah digunakan untuk mengukur graviti bumi dengan tepat dan bahkan membuktikan teori Einstein tentang bagaimana graviti boleh melambatkan masa dengan tepat mengukur perbezaan masa berlalu pada setiap inci seterusnya di atas permukaan bumi. Ini amat penting apabila ia meletakkan satelit dalam orbit seiring dengan masa berlalu lebih tinggi di atas bumi berbanding dengan tanah.

Jam atom juga menjadi asas bagi banyak teknologi yang kami gunakan dalam kehidupan seharian kami. Peranti navigasi satelit bergantung pada jam atom di satelit GPS. Bukan sahaja mereka perlu mengambil kira perbezaan masa di atas orbit tetapi ia sebagai nav navs menggunakan masa yang dihantar dari satelit untuk mengepang kedudukan, satu ketidakakuratan satu saat akan melihat maklumat navigasi tidak tepat oleh beribu-ribu batu (sebagai perjalanan cahaya hampir 180,000 batu setiap saat).

Jam atom juga menjadi asas bagi skala masa dunia global - UTC (Waktu Bersama Selaras), yang digunakan oleh rangkaian komputer di seluruh dunia. Masa penyegerakan kepada jam atom dan UTC adalah agak lurus ke hadapan dengan a NTP server masa. Ini menggunakan isyarat masa dari sistem GPS atau penghantaran khas yang disiarkan dari makmal fizik skala besar dan kemudian mengedarkannya melalui internet menggunakan protokol masa NTP.

'Sat-nav' telah merevolusikan perjalanan kami. Dari pemandu teksi, kurir dan kereta keluarga kepada pesawat dan kereta kebal, peranti navigasi satelit kini dipasang di hampir semua kenderaan kerana ia keluar dari barisan pengeluaran. Walaupun sistem GPS pasti mempunyai kecacatan mereka, mereka mempunyai beberapa kegunaan juga. Navigasi adalah salah satu kegunaan utama GPS tetapi ia juga digunakan sebagai sumber masa untuk Masa NTP GPS pelayan.

Mampu mencantumkan titik lokasi dari angkasa telah menyelamatkan nyawa yang tidak terhitung jumlahnya serta membuat perjalanan ke destinasi yang tidak dikenali bebas masalah. Navigasi satelit bergantung kepada buruj satelit yang dikenali sebagai GNSS (Global Navigational Satellite Systems). Pada masa ini hanya ada satu GNSS berfungsi sepenuhnya di dunia yang merupakan Sistem Kedudukan Global (GPS).

GPS dimiliki dan dikendalikan oleh tentera AS. Satelit menyiarkan dua isyarat, satu untuk tentera Amerika dan satu untuk kegunaan orang awam. Pada asalnya, GPS hanya dimaksudkan untuk angkatan bersenjata AS tetapi berikutan penangkapan tidak sengaja ke atas pesawat, Presiden Amerika Syarikat Ronald Reagan kemudian membuka sistem GPS kepada penduduk dunia untuk mencegah terjadinya tragedi masa depan.

GPS mempunyai konstelasi lebih daripada satelit 30. Pada satu masa sekurang-kurangnya empat daripada satelit ini adalah overhead, yang merupakan jumlah minimum yang diperlukan untuk navigasi yang tepat.

Satelit GPS masing-masing mempunyai kapal terbang jam atom. Jam atom menggunakan resonans atom (getaran atau kekerapan di negara tenaga tertentu) yang menjadikannya sangat tepat, tidak kehilangan sebanyak satu kali dalam masa lebih sejuta tahun. Ketepatan yang luar biasa ini adalah apa yang membolehkan navigasi satelit.

Satelit menyiarkan isyarat dari jam onboard. Isyarat ini terdiri daripada masa dan kedudukan satelit. Isyarat ini dipancarkan kembali ke bumi di mana nav duduk kereta anda mengambilnya. Dengan mengerjakan berapa lama isyarat ini mengambil masa untuk mencapai kereta dan memecahkan empat isyarat ini komputer dalam sistem GPS anda akan berjalan tepat di mana anda berada di muka bumi. (Empat isyarat digunakan kerana perubahan ketinggian - pada satu 'flat' bumi hanya tiga diperlukan).

Sistem GPS hanya boleh berfungsi kerana ketepatan jam atom yang sangat tepat. Kerana isyarat disiarkan pada kelajuan cahaya dan ketepatan bahkan satu milisaat (seperseribu detik) dapat mengubah pengiraan kedudukan oleh 100 kilometer sebagai cahaya dapat melakukan perjalanan hampir 100,00km setiap dan setiap saat-saat ini sistem GPS tepat untuk sekitar lima meter.

Jam atom sistem GPS di atas kapal tidak hanya digunakan untuk navigasi sama ada. Kerana jam atom begitu tepat GPS menjadikan sumber masa yang baik. Pelayan masa NTP menggunakan GPS isyarat untuk menyegerakkan rangkaian komputer. Pelayan GPS NTP akan menerima isyarat masa dari satelit GPS kemudian menukarnya kepada UTC (Masa Universal yang diselaraskan) dan mengedarkannya kepada semua peranti pada rangkaian yang menyediakan penyegerakan masa yang tepat.

Berikutan laporan media baru-baru ini mengenai kekurangan pelaburan dalam Sistem Navigasi Global Global Amerika Syarikat - GPS (Global Positioning System) dan kegagalan berpotensi penerima navigasi pada tahun-tahun kebelakangan ini, pakar penyegerakan masa, Galleon Systems, ingin memastikan semua pelanggan mereka bahawa kegagalan GPS rangkaian tidak akan menjejaskan semasa Pelayan masa NTP GPS.

Laporan media baru-baru ini berikutan kajian oleh pejabat akauntabiliti kerajaan AS (GAO), yang menyimpulkan salah urus dan kekurangan pelaburan bermakna beberapa bilangan satelit operasi 31 mungkin jatuh ke bawah 24 pada masa-masa di 2011 dan 2012 yang akan menghalang ketepatannya.

Walau bagaimanapun, Makmal Fizikal Kebangsaan UK yakin bahawa sebarang masalah potensi kemudahan navigasi GPS tidak akan menjejaskan maklumat masa yang digunakan oleh Pelayan NTP GPS.

Jurucakap Makmal Fizikal Kebangsaan UK mengesahkan bahawa maklumat masa tidak akan terpengaruh oleh sebarang kemungkinan kegagalan satelit masa depan.

"Dianggarkan sebagai risiko 20% di 2011-2012 bilangan satelit dalam konstelasi GPS boleh jatuh di bawah 24 pada masa-masa.

"Jika itu berlaku, mungkin sedikit pengurangan kedudukan ketepatan penerima GPS pada beberapa masa, dan khususnya mereka mungkin mengambil masa yang lebih lama untuk mendapatkan pembetulan di beberapa lokasi ketika pertama kali dikuasai. Walau bagaimanapun, kesannya akan menjadi kemerosotan prestasi, dan bukannya menyelesaikan kegagalan untuk beroperasi.

"Penerima masa GPS tidak mungkin terjejas dengan ketara kerana, apabila ia menentukan kedudukannya apabila dihidupkan, setiap satelit yang diperhatikan menyediakannya dengan maklumat masa yang berguna. Pengurangan kecil dalam bilangan satelit yang sepatutnya tidak merendahkan prestasinya. "

Siaran isyarat MSF UK dari Anthorn, Cumbria dan digunakan oleh UK Pelayan NTP pengguna dimatikan untuk tempoh empat jam pada 11 Jun untuk penyelenggaraan berjadual. Standard masa dan kekerapan MSF 60 kHz akan dimatikan di antara 10.00 dan 14: 00 BST (9: 00 - 13: 00 UTC).

Pengguna pelayan masa NTP yang menggunakan isyarat MSF perlu sedar gangguan itu tetapi tidak boleh panik. Paling pelayan masa rangkaian yang menggunakan sistem Anthorn masih perlu berfungsi secukupnya dan kekurangan isyarat masa selama empat jam tidak boleh membuat sebarang masalah penyegerakan atau jam hanyut.

Walau bagaimanapun, sebarang ujian terhadap pelayan masa yang menggunakan MSF perlu dijalankan sebelum atau selepas gangguan yang dijadualkan. Maklumat lanjut boleh didapati dari NPL.

Mana-mana rangkaian pelayan masa pengguna yang memerlukan ketepatan ultra tepat atau merasakan kehilangan sementara isyarat ini boleh menyebabkan kesan dalam penyegerakan masa mereka serius mempertimbangkan penggunaan isyarat GPS sebagai cara tambahan menerima isyarat masa.

GPS boleh didapati di mana-mana sahaja di planet ini (selagi ada pandangan yang jelas dari langit) dan tidak pernah turun kerana gangguan.

Untuk maklumat lanjut mengenai server GPS NTP boleh didapati di sini.

penyegerakan masa pada rangkaian komputer sering dilakukan oleh Pelayan NTP. pelayan masa NTP tidak menjana apa-apa maklumat masa mereka sendiri tetapi hanya cara berkomunikasi dengan jam atom.

Ketepatan jam atom banyak dibincangkan. Ramai di antara mereka boleh mengekalkan masa untuk ketepatan nanosecond (bilion detik) yang bermakna mereka tidak akan melangkaui ketepatan kedua dalam beratus-ratus juta tahun.

Walau bagaimanapun, apa yang kurang difahami dan dibincangkan adalah mengapa kita perlu mempunyai jam yang tepat, selepas semua kaedah tradisional untuk menjaga masa seperti jam mekanikal, jam tangan elektronik dan menggunakan putaran bumi untuk menjejaki hari telah terbukti boleh dipercayai selama ribuan tahun.

Walau bagaimanapun, perkembangan teknologi digital sejak beberapa tahun kebelakangan ini telah hampir bergantung sepenuhnya pada ketepatan ultra tinggi jam atom. Salah satu aplikasi yang paling banyak digunakan untuk jam atom adalah dalam industri komunikasi.

Selama bertahun-tahun sekarang panggilan telefon yang diambil di kebanyakan negara perindustrian kini ditransmisikan secara digital. Walau bagaimanapun, kebanyakan kabel telefon hanyalah kabel tembaga (walaupun banyak syarikat telefon kini melabur dalam optik serat) yang hanya boleh menghantar satu paket maklumat pada satu masa. Walau bagaimanapun wayar telefon perlu membawa banyak perbualan ke bawah wayar yang sama pada masa yang sama.

Ini dicapai oleh komputer di bursa yang beralih dari satu perbualan ke ribuan kali setiap detik dan semua ini perlu dikawal oleh ketepatan nano-kedua jika tidak, panggilan akan menjadi langkah demi langkah dan akan menjadi jumbled - oleh itu keperluan. Jam atom; telefon bimbit, TV digital dan komunikasi Internet menggunakan teknologi yang serupa.

Ketepatan jam atom juga menjadi asas bagi navigasi satelit seperti GPS (sistem kedudukan global). Satelit GPS mengandungi jam atom onboard yang menjana dan menghantar isyarat masa. Penerima GPS akan menerima empat isyarat tesis dan menggunakan maklumat masa untuk mengetahui berapa lama penghantaran yang diperlukan untuk mencapainya dan oleh itu kedudukan penerima di Bumi.

Sistem GPS semasa adalah tepat untuk beberapa meter tetapi untuk memberi petunjuk tentang bagaimana ketepatan penting, hanyut satu saat a jam GPS boleh melihat penerima GPS tidak tepat oleh lebih dari 100 ribu batu (kerana jarak jauh yang besar dan oleh itu transmisi mengambil satu saat).

Banyak teknologi yang bergantung pada jam atom menggunakan Pelayan NTP sebagai cara pilihan untuk berkomunikasi dengan jam atom membuat NTP server masa salah satu peralatan penting dalam industri komunikasi.

Waktu adalah sesuatu yang kita kenal, ia menguasai hidup kita lebih daripada wang dan kita sentiasa 'berperang' dengan masa kita bertarung untuk menjalankan tugas harian kita sebelum habis.

Tetapi apabila kita mula meneliti masa kita mendapati bahawa konsep masa kita mula menyedari bahawa jarak linier yang tidak berakhir di antara peristiwa yang berlainan yang kita sebut masa adalah semata-mata ciptaan manusia.

Sudah tentu masa wujud tetapi sudah tentu tidak mematuhi peraturan-peraturan yang konsep masa manusia. Ia tidak pernah berakhir atau berterusan dan perubahan dan warnya bergantung kepada kelajuan pemerhati dan tarikan graviti. Malah ia Teori Einstein mengenai relativiti yang memberikan pandangan manusia tentang gambaran masa sebenar dan bagaimana ia mempengaruhi kehidupan seharian kita.

Einstein menyifatkan ruang masa empat dimensi, di mana masa dan ruang yang ditebang bersama. Masa ruang ini akan menjadi lekuk dan bengkok oleh masa perlambatan graviti (atau persepsi kita terhadapnya). Einstein juga, beliau mencadangkan bahawa kelajuan cahaya adalah satu-satunya malar di alam semesta dan masa diubah bergantung kepada kelajuan relatif kepadanya.

Apabila datang untuk mengesan masa, teori Einstein boleh menghalang sebarang percubaan pada kronologi. Jika kedua-dua graviti dan kelajuan relatif boleh menjejaskan masa maka menjadi sukar untuk mengukur waktu dengan tepat.

Kami telah lama meninggalkan idea untuk menggunakan badan-badan angkasa dan putaran bumi sebagai rujukan untuk timekeeping kami kerana ia telah diiktiraf pada awal abad kedua puluh bahawa putaran bumi tidak sama sekali tepat atau boleh dipercayai. Sebaliknya, kita bergantung kepada pengayun atom untuk menjejaki masa. Jam atom mengukur kutu atom atom-atom tertentu dan konsep masa kita didasarkan pada kutub ini dengan setiap detik sama dengan lebih daripada 9 bilion ayunan atom sesium.

Walaupun kita kini menetapkan masa pada ayunan atom, teknologi seperti GPS satelit (Global Positioning System) masih perlu mengatasi kesan graviti yang lebih rendah. Malah, kesan masa boleh dipantau dengan begitu tepat terima kasih kepada jam atom bahawa mereka pada ketinggian yang berbeza di atas paras laut berjalan pada kelajuan yang sedikit berbeza yang harus dikompensasi.

Jam atom juga boleh digunakan untuk menyegerakkan rangkaian komputer yang memastikan bahawa mereka berjalan secepat yang mungkin. Paling pelayan masa NTP beroperasi dengan menggunakan dan mengedarkan isyarat masa yang disiarkan oleh jam atom (sama ada melalui GPS atau gelombang panjang) menggunakan protokol NTP (Protokol Masa Rangkaian).

Adakah isyarat masa GPS sama dengan isyarat kedudukan GPS?

Rangkaian GPS (Global Positioning System), biasanya dikenali sebagai sistem navigasi satelit. Walau bagaimanapun, sebenarnya menyampaikan isyarat masa ultra-tepat dari jam atom onboard.

Oleh yang demikian Pelayan GPS NTP adalah peranti khusus yang menggunakan isyarat masa dari rangkaian GPS (Global Positioning System). GPS kini merupakan alat yang biasa untuk pengguna kenderaan dengan alat navigasi satelit yang dipasang pada kebanyakan kereta baru. Tetapi GPS jauh lebih daripada sekadar bantuan untuk kedudukan, di tengah-tengah rangkaian GPS adalah jam atom yang ada di dalam setiap satelit GPS.

Sistem GPS berfungsi dengan memancarkan masa dari jam ini bersama dengan kedudukan dan halaju satelit. Penerima navigasi satelit akan berfungsi apabila ia menerima masa ini berapa lama masa yang diperlukan untuk tiba dan oleh itu sejauh mana isyarat yang dilalui. Menggunakan tiga atau lebih isyarat ini peranti navigasi satelit boleh berfungsi dengan tepat di mana ia berada.

GPS hanya boleh melakukan ini kerana jam atom yang digunakannya untuk menghantar isyarat masa. Isyarat masa ini bergerak, seperti semua isyarat radio, pada kelajuan cahaya sehingga ketidaktepatan hanya millisecond 1 (1 / 1000 satu saat) boleh menyebabkan navigasi satelit menjadi hampir 300 kilometer keluar.

Oleh kerana jam-jam ini harus begitu tepat, mereka membuat sumber masa ideal untuk a NTP server masa. NTP (Protokol Masa Rangkaian) adalah perisian yang mengedarkan masa dari pelayan masa ke rangkaian. Waktu GPS dan UTC (Waktu Bersama Selaras) skala masa sivil bukanlah perkara yang sama tetapi asas tidak mempunyai skala masa yang sama jadi NTP tidak mempunyai masalah untuk menukarnya. Menggunakan dedikasi Pelayan GPS NTP rangkaian boleh diselaraskan secara realistik dalam beberapa milisaat UTC

Oleh yang demikian jam GPS adalah istilah lain yang sering diberikan kepada a pelayan masa GPS. Rangkaian GPS terdiri daripada satelit aktif 21 (dan beberapa cadangan) 10,000 batu di orbit di atas Bumi dan setiap satelit melingkari Bumi dua kali sehari. Direka untuk navigasi satelit, penerima GPS memerlukan sekurang-kurangnya tiga satelit untuk mengekalkan kedudukan. Walau bagaimanapun, dalam kes jam GPS hanya satu satelit diperlukan menjadikannya jauh lebih mudah untuk mendapatkan isyarat yang boleh dipercayai.

Setiap satelit terus menghantar kedudukannya sendiri dan kod masa. Kod masa dihasilkan oleh jam atom onboard dan sangat tepat, ia harus menjadi seperti maklumat ini digunakan oleh penerima GPS untuk mengesahkan kedudukan dan jika hanya setengah saat unit Sat Nav akan tidak tepat oleh ribuan batu.