النظام العالمي لتحديد المواقع أحب كثيرا من قبل السائقين والطيارين والبحر فاريرس كوسيلة للعثور على موقع يقدم أكثر بكثير من مجرد معلومات الملاحة عبر الأقمار الصناعية. نظام غس العمل باستخدام الساعات الذرية التي تبث الإشارات التي يتم ثم تثليثها من قبل الكمبيوتر في نظام الملاحة عبر الأقمار الصناعية.

بسبب هذا الساعات الذرية هي دقيقة للغاية ولا تنجرف بقدر ما يصل إلى ثانية حتى في مليون سنة، فإنها يمكن أن تستخدم كوسيلة من مزامنة أنظمة الكمبيوتر. الوقت غس، والوقت ترحيلها من قبل الساعات الذرية غس، ليست بالمعنى الدقيق للكلمة أوتك (التوقيت العالمي المنسق)، الجدول الزمني العالمي في العالم، ولكن كما أنها تستند على حد سواء الذرية الدولية الوقت يمكن بسهولة تحويلها. (نظام تحديد المواقع الوقت هو الفعلي شنومكس ثواني أبطأ من أوتك كما كانت هناك شنومكس قفزة ثانية تضاف إلى الجدول الزمني العالمي منذ الأقمار الصناعية غس حيث أرسلت إلى المدار).

A غس على مدار الساعة هو الجهاز الذي يتلقى إشارة غس ومن ثم يترجم إلى الوقت. معظم الساعات غس هي خوادم الوقت مخصصة أيضا كما أن هناك القليل من نقطة في تلقي الوقت المحدد إذا كنت لا تفعل شيئا معها. ملقمات وقت GPS استخدام البروتوكول NTP (بروتوكول وقت الشبكة) وهو واحد من أقدم بروتوكولات الإنترنت ومصممة لتوزيع المعلومات توقيت عبر شبكة.

ساعة غس، أو غس خادم الوقت يعمل عن طريق استقبال إشارة مباشرة من القمر الصناعي. وهذا يعني للأسف أن هوائي غس يجب أن يكون لها رؤية واضحة للسماء لتلقي إشارة. ثم يتم توزيع الوقت من خادم الوقت على جميع الأجهزة على الشبكة. يتم فحص الوقت على كل جهاز بانتظام من قبل نتب وإذا كان يختلف عن الوقت من ساعة غس ثم يتم تعديله.

إعداد ساعة غس لتزامن الوقت أمر سهل نسبيا. غالبا ما يتم تصميم خادم الوقت (غس على مدار الساعة) لملء مساحة شنومكسو على رف الخادم. هذا هو متصل هوائي غس (عادة على السطح) عن طريق طول كابل اقناع. يتم توصيل الخادم بالشبكة وبمجرد قفله إلى نظام غس يمكن تعيينه لبدء مزامنة الشبكة.

الساعات الذرية، كما يعرف كثير من الناس أنها أجهزة دقيقة للغاية ولكن الساعة الذرية هي واحدة من أهم الاختراعات في السنوات الأخيرة من 50 وأدت إلى ظهور العديد من التقنيات والتطبيقات التي أحدثت ثورة في حياتنا.

قد تعتقد كيف يمكن أن تكون ساعة مهمة جدا بغض النظر عن مدى دقة، ومع ذلك، عند النظر في تلك الدقة، أن أ الساعة الذرية الحديثة لا تفقد الثانية في الوقت المناسب في عشرات الملايين من السنين بالمقارنة مع المقبل أفضل الكرونومتر - الساعات الإلكترونية - التي يمكن أن تفقد ثانية في اليوم تحصل على تحقيق مدى دقة هم.

في الواقع، كانت الساعات الذرية حاسمة في تحديد الفروق الدقيقة الأصغر في عالمنا والكون. على سبيل المثال لدينا لآلاف السنين يفترض أن يوم هو شنومكس ساعات طويلة ولكن في الواقع، وذلك بفضل تكنولوجيا الساعة الذرية نعلم الآن أن طول كل يوم يختلف قليلا وعموما دوران الأرض يتباطأ.

وقد استخدمت الساعات الذرية أيضا لقياس دقيق لجاذبية الأرض، وقد أثبتت حتى نظريات أينشتاين كيف يمكن للجاذبية أن تبطئ الوقت من خلال قياس بدقة الفرق في مرور الوقت في كل بوصة لاحقة فوق سطح الأرض. وقد كان هذا أمرا حاسما عندما يتعلق الأمر بوضع الأقمار الصناعية في المدار مع مرور الوقت بسرعة أكبر من الأرض فوق ما هو عليه على الأرض.

تشكل الساعات الذرية أيضًا الأساس لكثير من التقنيات التي نستخدمها في حياتنا اليومية. تعتمد أجهزة الملاحة عبر الأقمار الصناعية على الساعات الذرية في أقمار GPS. ليس فقط عليهم أن يأخذوا في الاعتبار الاختلافات في الوقت فوق المدار ، ولكن كما تستخدم الملاحة عبر الأقمار الصناعية الوقت الذي يتم إرساله من الأقمار الصناعية لتثليث المواقع ، فإن عدم الدقة لمدة ثانية واحدة قد ترى معلومات ملاحية غير دقيقة على بعد آلاف الأميال (مع انتقال الضوء تقريبا 180,000 ميل كل ثانية).

الساعات الذرية هي أيضا أساس الجدول الزمني العالمي في العالم - بالتوقيت العالمي (التوقيت العالمي المنسق)، الذي تستخدمه شبكات الحاسوب في جميع أنحاء العالم. تزامن الوقت إلى الساعة الذرية و أوتك هو مستقيم نسبيا إلى الأمام مع أ NTP خادم الوقت. وتستخدم هذه الإشارات الزمنية من نظام غس أو الإرسالات الخاصة التي تبث من مختبرات الفيزياء واسعة النطاق ومن ثم توزيعها عبر الإنترنت باستخدام بروتوكول الوقت NTP.

لقد أحدثت "سات-ناف" ثورة في طريقة سفرنا. من سائقي سيارات الأجرة والسعاة والسيارات العائلية إلى الطائرات والدبابات، وأجهزة الملاحة عبر الأقمار الصناعية مزودة الآن في كل سيارة تقريبا لأنها تأتي من خط الإنتاج. في حين أن أنظمة غس لديها بالتأكيد عيوبها، لديهم العديد من الاستخدامات أيضا. الملاحة هي واحدة فقط من الاستخدامات الرئيسية لنظام تحديد المواقع ولكن كما أنها تستخدم ك مصدر الوقت إلى غس نتب الوقت الملقمات.

أن تكون قادرة على دبوس المواقع نقطة من الفضاء قد أنقذ عدد لا يحصى من الأرواح وكذلك جعل السفر إلى وجهات غير مألوفة خالية من المتاعب. وتعتمد الملاحة الساتلية على كوكبة من السواتل تعرف باسم النظم العالمية للملاحة الساتلية (غنس). ولا يوجد حاليا سوى نظام عالمي واحد يعمل بشكل كامل في العالم وهو ما هو نظام تحديد المواقع العالمي (GPS).

وتعود ملكية غس وتشغيلها من قبل الجيش الأمريكي. وأذاعت السواتل إشارتين، واحدة للجيش الأمريكي وواحدة للاستخدام المدني. في الأصل، كان المقصود غس فقط للقوات المسلحة الامريكية ولكن بعد اسقاط عرضي من طائرة، ثم رئيس الولايات المتحدة رونالد ريغان فتح نظام غس لسكان العالم لمنع المآسي في المستقبل.

غس لديها كوكبة من أكثر من الأقمار الصناعية شنومكس. في أي وقت واحد على الأقل أربعة من هذه الأقمار الصناعية هي النفقات العامة، وهو الحد الأدنى لعدد المطلوبة للملاحة دقيقة.

الأقمار الصناعية غس كل على متن الطائرة ساعة ذرية. الساعات الذرية تستخدم صدى الذرة (الاهتزاز أو التردد في حالات الطاقة معينة) مما يجعلها دقيقة للغاية، لا تفقد بقدر الثانية في الوقت أكثر من مليون سنة. هذه الدقة لا يصدق هو ما يجعل الملاحة عبر الأقمار الصناعية ممكن.

وتبث السواتل إشارة من مدار الساعة. وتتألف هذه الإشارة من وقت وموقع الساتل. يتم بث هذه الإشارة إلى الأرض حيث جلس سيارتك جاف يسترد ذلك. من خلال العمل بها كم من الوقت اتخذت هذه الإشارة للوصول إلى السيارة وتثليث أربعة من هذه الإشارات الكمبيوتر في نظام غس الخاص بك سوف تعمل بالضبط أين أنت على وجه العالم. (تستخدم أربعة إشارات بسبب تغيرات الارتفاع - على أرض 'مسطحة' لا يلزم سوى ثلاثة منها).

أنظمة غس يمكن أن تعمل فقط بسبب دقة دقيقة للغاية من الساعات الذرية. لأن الإشارات يتم بثها بسرعة الضوء ودقة حتى ملي ثانية واحدة (ألف من الثانية) يمكن أن تغير حسابات تحديد المواقع من قبل كيلومترا شنومكس كما يمكن أن يسافر ضوء ما يقرب من شنومكم كل نظام ثاني غس -currently دقيقة إلى حوالي خمسة متر.

لا تستخدم الساعات الذرية على متن أنظمة غس فقط للملاحة سواء. لان الساعات الذرية دقيقة جدا غس يجعل مصدرا جيدا من الوقت. نتب استخدام خوادم الوقت غس إشارات لمزامنة شبكات الكمبيوتر ل. خادم نتب غس سوف تتلقى إشارة الوقت من الأقمار الصناعية غس ثم تحويلها إلى أوتك (توقيت عالمي متناسق) وتوزيعها على جميع الأجهزة على شبكة توفير تزامن الوقت دقيقة للغاية.

التالي تقارير وسائل الإعلام الأخيرة على عدم وجود استثمار في النظام العالمي للملاحة بالأقمار الصناعية في الولايات المتحدة - نظام تحديد المواقع العالمي (غس)، والفشل المحتمل للمستقبلات الملاحية في السنوات الأخيرة، وأخصائيي تزامن الوقت، غاليون سيستمز، ترغب في ضمان جميع عملائها أن أي فشل في نظام تحديد المواقع شبكة لن تؤثر الحالية غس نتب خوادم الوقت.

تقارير وسائل الإعلام الأخيرة بعد دراسة من قبل مكتب المساءلة الحكومة الأمريكية (غاو)، التي خلصت إلى سوء الإدارة ونقص الاستثمار يعني بعض العدد الحالي للأقمار الصناعية شنومكس قد تنخفض إلى أقل من شنومكس في بعض الأحيان في شنومكس و شنومكس التي من شأنها أن تعرقل دقتها.

ومع ذلك، فإن المختبر الفيزيائي الوطني في المملكة المتحدة واثقون من أن أي مشاكل محتملة لمرافق الملاحة غس لن تؤثر على توقيت المعلومات المستخدمة من قبل خوادم GPS NTP.

وأكد متحدث باسم المختبر الفيزيائي الوطني في المملكة المتحدة أن المعلومات المتعلقة بالتوقيت يجب ألا تتأثر بأي فشل محتمل في السواتل في المستقبل.

"ويقدر أن هناك خطر شنومكس٪ أنه في شنومكس-شنومكس عدد الأقمار الصناعية في كوكبة غس يمكن أن تنخفض تحت شنومكس في بعض الأحيان.

"إذا حدث ذلك، يمكن أن يكون هناك انخفاض طفيف في دقة الموقع لمستقبلات نظام تحديد المواقع العالمي (غس) في بعض الفترات، وعلى وجه الخصوص قد يستغرق الأمر وقتا أطول للحصول على إصلاح في بعض المواقع عند تشغيله لأول مرة. ومع ذلك، حتى ذلك الحين فإن التأثير سيكون تدهور الأداء، بدلا من فشل كامل في العمل.

"من غير المرجح أن يتأثر مستقبل توقيت نظام تحديد المواقع العالمي (غس) بشكل كبير، حيث إن كل قمر صناعي يراه يوفر له معلومات توقيت مفيدة بمجرد تحديده لموقفه عند تشغيله. وينبغي ألا يؤدي الانخفاض الصغير في عدد السواتل في الرؤية إلى تدهور أدائها كثيرا ".

إشارة منظمة أطباء بلا حدود في المملكة المتحدة تبث من أنثورن، كومبريا وتستخدمها المملكة المتحدة الخادم NTP سيتم إيقاف تشغيل المستخدمين لمدة أربع ساعات على شنومك يونيو للصيانة المجدولة. سوف يكون معيار وقت وتوقيت كروم مسف زنومكس بين بين شنومكس و شنومكس: شنومكس بست (شنومكس: شنومكس - شنومكس: شنومك أوتك).

مستخدمو ملقمات وقت NTP أن استخدام إشارة منظمة أطباء بلا حدود يجب أن يكون على بينة من انقطاع ولكن لا ينبغي الذعر. عظم ملقمات الوقت الشبكة أن استخدام نظام أنثورن يجب أن لا تزال تعمل بشكل كاف وعدم وجود إشارة توقيت لمدة أربع ساعات لا ينبغي أن تخلق أي مشاكل التزامن أو الانجراف على مدار الساعة.

ومع ذلك، أي اختبار ملقمات وقت التي تستخدم منظمة أطباء بلا حدود ينبغي أن تجرى قبل أو بعد الانقطاع المقرر. يمكنكم الحصول على مزيد من المعلومات من NPL.

أي خادم وقت الشبكة المستخدمين الذين تتطلب دقة فائقة الدقة أو يشعرون فقدان مؤقت لهذه الإشارة يمكن أن يسبب مضاعفات في التزامن الوقت ينبغي أن تنظر بجدية استخدام إشارة غس كوسيلة إضافية لاستقبال إشارة الوقت.

نظام تحديد المواقع هو متاح حرفيا في أي مكان على هذا الكوكب (طالما هناك نظرة واضحة جيدة من السماء) وليس أبدا أسفل بسبب انقطاع التيار الكهربائي.

لمزيد من المعلومات حول الخادم GPS NTP يمكن العثور عليها هنا.

مزامنة الوقت على شبكات الكمبيوتر غالبا ما تتم من قبل الخادم NTP. ملقمات وقت NTP لا تولد أي معلومات توقيت أنفسهم ولكن هي مجرد وسائل للاتصال مع ساعة الذرية.

ويتحدث على نطاق واسع عن دقة الساعة الذرية. يمكن للكثير منهم الحفاظ على الوقت لدقة نانوثانية (المليارات من الثانية) مما يعني أنها لن تنجرف بعد ثانية في دقة في مئات الملايين من السنين.

ومع ذلك، ما هو أقل فهم وتحدث عن السبب في أننا بحاجة إلى أن يكون مثل هذه الساعات دقيقة، بعد كل الطرق التقليدية للحفاظ على الوقت مثل الساعات الميكانيكية والساعات الإلكترونية واستخدام دوران الأرض لتتبع الأيام أثبتت موثوقة لآلاف السنين.

ومع ذلك، فإن تطوير التكنولوجيا الرقمية على مدى السنوات الأخيرة كان يعتمد تقريبا تقريبا على دقة فائقة فائقة من ساعة الذرية. واحدة من التطبيقات الأكثر استخداما على نطاق واسع للساعات الذرية في صناعة الاتصالات.

ومنذ عدة سنوات، أصبحت الآن المكالمات الهاتفية التي تتخذ في معظم البلدان الصناعية ترسل الآن رقميا. ومع ذلك، فإن معظم أسلاك الهاتف هي ببساطة الكابلات النحاسية (على الرغم من أن العديد من شركات الهاتف تستثمر الآن في الألياف البصرية) التي يمكن أن تنقل فقط حزمة واحدة من المعلومات في وقت واحد. إلا أن الأسلاك الهاتفية يجب أن تحمل العديد من المحادثات أسفل نفس الأسلاك في نفس الوقت.

ويتحقق ذلك من خلال أجهزة الكمبيوتر في التبادلات التحول من محادثة واحدة لآلاف أخرى من المرات في كل ثانية، وهذا كله يجب أن يسيطر عليها الدقة نانو الثانية وإلا فإن المكالمات سوف تصبح من الخطوة والحصول على مختلطة - وبالتالي الحاجة إلى. الساعات الذرية؛ والهواتف المحمولة، والتلفزيون الرقمي والاتصالات الإنترنت استخدام تكنولوجيا مماثلة.

ودقة الساعات الذرية هي أيضا أساس الملاحة الساتلية مثل نظام تحديد المواقع العالمي (غس). وتحتوي الأقمار الصناعية لنظام تحديد المواقع العالمي (غس) على ساعة ذرية على متن السفينة تنشئ إشارة زمنية وتنقلها. وسيتلقى جهاز استقبال نظام تحديد المواقع العالمي (غس) أربعة من رسائل الأطروحات ويستعمل معلومات التوقيت لتحديد المدة التي تستغرقها الإرسالات للوصول إليه وبالتالي موقع المستقبل على الأرض.

أنظمة غس الحالية دقيقة إلى بضعة أمتار ولكن لإعطاء إشارة إلى مدى الدقة الحيوية، وهو الانجراف ثانية واحدة من غس على مدار الساعة يمكن أن نرى جهاز استقبال غس تكون غير دقيقة من خلال أكثر من شنومكس الأميال (بسبب مسافات ضخمة الضوء، وبالتالي نقل تأخذ في ثانية واحدة).

العديد من هذه التقنيات التي تعتمد على الساعات الذرية تستخدم خوادم NTP كما أن الطريقة المفضلة للتواصل مع الساعات الذرية جعل NTP خادم الوقت واحدة من القطع الأكثر أهمية من المعدات في صناعات الاتصالات.

الوقت هو شيء نحن جميعا على دراية، فإنه يحكم حياتنا أكثر من ذلك بكثير من المال ونحن باستمرار "في حالة حرب" مع مرور الوقت ونحن معركة للقيام بمهامنا اليومية قبل نفاد.

ولكن عندما نبدأ في دراسة الوقت نكتشف أن مفهوم الوقت نبدأ أن ندرك أن المسافة الخطية غير المنتهية بين الأحداث المختلفة التي نسميه الوقت هو مجرد اختراع الإنسان.

بالطبع يوجد الوقت ولكن بالتأكيد لا يتبع القواعد التي مفهوم الإنسان من الوقت لا. انها ليست أبدا تنتهي أو ثابتة والتغيرات والاعوجاج اعتمادا على سرعة المراقبين وسحب الجاذبية. في الواقع كان نظريات أينشتاين على النسبية التي أعطت الإنسان نوع أول لمحة عن ما هو الوقت الحقيقي وكيف يؤثر على حياتنا اليومية.

ووصف أينشتاين زمكانا زمنيا رباعي الأبعاد، حيث نسخت الزمان والمكان معا بشكل لا ينفصم. هذا الوقت الزائد يحصل مشوه وعازمة من قبل الجاذبية تباطؤ الوقت (أو تصورنا منه). آينشتاين أيضا، اقترح أن سرعة الضوء كانت ثابتة فقط في الكون والوقت تغيرت اعتمادا على السرعة النسبية لذلك.

عندما يتعلق الأمر بتتبع الوقت، نظريات أينشتاين يمكن أن تعرقل أي محاولات للتسلسل الزمني. إذا كان كل من الجاذبية والسرعة النسبية يمكن أن تؤثر على الوقت ثم يصبح من الصعب قياس الوقت بدقة.

لقد تخلىنا منذ فترة طويلة عن فكرة استخدام الأجرام السماوية ودوران الأرض كمرجع لضبط وقتنا كما اعترف في أوائل القرن العشرين بأن دوران الأرض لم يكن دقيقا أو موثوقا به على الإطلاق. بدلا من ذلك، لقد اعتمدنا ن تذبذبات الذرات لتتبع الوقت. الساعات الذرية قياس القراد الذري من ذرات معينة ومفهومنا من الوقت يقوم على هذه القراد مع كل ثانية يساوي أكثر من شنومكس مليار التذبذب ذرة السيزيوم.

على الرغم من أننا الآن قاعدة الوقت على التذبذبات الذرية، تقنيات مثل تحديد المواقع جي بي اس الأقمار الصناعية (النظام العالمي لتحديد المواقع) لا تزال لديها لمواجهة آثار انخفاض الجاذبية. في الواقع يمكن رصد آثار الوقت بدقة وذلك بفضل الساعات الذرية أن تلك على ارتفاعات مختلفة فوق مستوى سطح البحر تشغيل بسرعة مختلفة قليلا والتي يجب أن يتم تعويضها.

ويمكن أيضا استخدام الساعات الذرية لمزامنة شبكة الكمبيوتر لضمان تشغيلها بأكبر قدر ممكن من الدقة. عظم ملقمات وقت NTP تعمل باستعمال وتوزيع إشارة التوقيت التي تبثها ساعة ذرية (إما عن طريق نظام تحديد المواقع أو الموجة الطويلة) باستخدام البروتوكول NTP (بروتوكول وقت الشبكة).

هو إشارة غس الوقت نفس إشارة تحديد المواقع غس؟

شبكة غس (النظام العالمي لتحديد المواقع)، والمعروف باسم نظام الملاحة عبر الأقمار الصناعية. ومع ذلك، في الواقع ترحيل إشارة توقيت فائقة الدقة من على مدار الساعة الذرية على متن الطائرة.

ال نتب غس الخادم هو جهاز مخصص يستخدم إشارة الوقت من نظام تحديد المواقع العالمي (غس). غس هو الآن أداة مشتركة لسائقي السيارات مع أجهزة الملاحة الفضائية تركيبها على معظم السيارات الجديدة. ولكن غس هو أكثر بكثير من مجرد مساعدة لتحديد المواقع، في قلب شبكة غس هو الساعات الذرية التي تقع داخل كل قمر صناعي لتحديد المواقع.

يعمل نظام غس عن طريق نقل الوقت من هذه الساعات جنبا إلى جنب مع موقف وسرعة القمر الصناعي. وسيعمل مستقبل الملاحة الساتلية عندما يستلم هذه المرة المدة التي استغرقها وصوله، وبالتالي إلى أي مدى سافرت الإشارة. وباستخدام ثلاثة أو أكثر من هذه الإشارات، يمكن لجهاز الملاحة الساتلي أن يعمل بالضبط أينما كان.

يمكن لنظام تحديد المواقع القيام بذلك فقط بسبب الساعات الذرية التي يستخدمها لنقل إشارات الوقت. هذه الإشارات الوقت السفر، مثل جميع الإشارات الراديوية، في سرعة الضوء حتى عدم دقة فقط شنومكس ميلي ثانية واحدة (شنومكس / شنومكس من الثانية) يمكن أن يؤدي إلى الملاحة الفضائية يجري ما يقرب من شنومك كيلومترا.

لأن هذه الساعات يجب أن تكون دقيقة جدا، فإنها تجعل مصدرا مثاليا للوقت ل NTP خادم الوقت. نتب (بروتوكول وقت الشبكة) هو البرنامج الذي يوزع الوقت من خادم الوقت إلى الشبكة. الوقت غس و أوتك (التوقيت العالمي المنسق) الجدول الزمني المدنية ليست تماما نفس الشيء ولكن هي قاعدة دون نفس الجدول الزمني لذلك نتب لا يوجد لديه مشكلة في تحويله. استخدام مخصص نتب غس الخادم يمكن مزامنة الشبكة بشكل واقعي في غضون بضعة ميلي ثانية من التوقيت العالمي المنسق

ال غس على مدار الساعة هو مصطلح آخر غالبا ما يعطى ل خادم الوقت لتحديد المواقع. تتكون شبكة غس من الأقمار الصناعية النشيطة شنومكس (وعدد قليل من الغيار) أميوم شنومك في المدار فوق الأرض وكل دائرة ساتلية الأرض مرتين في اليوم. ويحتاج جهاز استقبال نظام تحديد المواقع العالمي (غس) المصمم للملاحة بواسطة السواتل إلى ثلاثة سواتل على الأقل للمحافظة على موقع. ومع ذلك، في حالة ساعة نظام تحديد المواقع (غس) مطلوب ساتل واحد فقط يجعل من الأسهل بكثير للحصول على إشارة يمكن الاعتماد عليها.

ويقوم كل ساتل باستمرار بإرسال موقعه الخاص ورمز زمني. يتم إنشاء رمز الوقت عن طريق الساعة الذرية على متن الطائرة ودقيقة للغاية، يجب أن يكون كما يتم استخدام هذه المعلومات من قبل جهاز استقبال غس لتثليث الموقف وإذا كان فقط نصف ثانية من وحدة سات ناف سيكون غير دقيقة من قبل الآلاف من الأميال.