Rev Author Line No. Line
2347 kaklik 1 <!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">
2 <html>
3 <head>
4 <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
5 <title> Měření slunečních článků </title>
2349 kaklik 6 <meta name="keywords" content="stavebnice MLAB čas přesná synchronizace">
7 <meta name="description" content="Projekt MLAB, O synchronizaci času">
2347 kaklik 8 <!-- AUTOINCLUDE START "Page/Head.cs.ihtml" DO NOT REMOVE -->
9 <link rel="StyleSheet" href="../../../../../Web/CSS/MLAB.css" type="text/css" title="MLAB základní styl">
10 <link rel="StyleSheet" href="../../../../../Web/CSS/MLAB_Print.css" type="text/css" media="print">
11 <link rel="shortcut icon" type="image/x-icon" href="../../../../../Web/PIC/MLAB.ico">
12 <script type="text/javascript" src="../../../../../Web/JS/MLAB_Menu.js"></script>
13 <!-- AUTOINCLUDE END -->
14 </head>
15  
16 <body lang="cs">
17  
18 <!-- AUTOINCLUDE START "Page/Header.cs.ihtml" DO NOT REMOVE -->
19 <!-- ============== HLAVICKA ============== -->
20 <div class="Header">
21 <script type="text/javascript">
22 <!--
23 SetRelativePath("../../../../../");
24 DrawHeader();
25 // -->
26 </script>
27 <noscript>
28 <p><b> Pro zobrazení (vložení) hlavičky je potřeba JavaScript </b></p>
29 </noscript>
30 </div>
31 <!-- AUTOINCLUDE END -->
32  
33 <!-- AUTOINCLUDE START "Page/Menu.cs.ihtml" DO NOT REMOVE -->
34 <!-- ============== MENU ============== -->
35 <div class="Menu">
36 <script type="text/javascript">
37 <!--
38 SetRelativePath("../../../../../");
39 DrawMenu();
40 // -->
41 </script>
42 <noscript>
43 <p><b> Pro zobrazení (vložení) menu je potřeba JavaScript </b></p>
44 </noscript>
45 </div>
46 <!-- AUTOINCLUDE END -->
47  
48 <!-- ============== TEXT ============== -->
49 <div class="Text">
50 <p class="Title">
2349 kaklik 51 Přesná synchronizace času k UT
2347 kaklik 52 </p>
53 <p class=Autor>
54 Jakub Kákona
55 </p>
56 <p class="Subtitle">
57 Jsou zde uvedeny něktré základní metody synchronizace času a diskutovány jejich vlastnosti.
58 </p>
59 <p class="Subtitle">
60 <img width=500 height=134 src="Pictures/image002.jpg" >
61 </p>
62  
63 <p>
64 <a href="../Sluneční články 1.cs.pdf"><img class="NoBorder"
65 src="../../../../../Web/PIC/FileIco_PDF.ico"
66 alt="Acrobat">&nbsp;PDF verze</a>
67 </p>
68  
69 <h1> Základní principy </h1>
70  
71 <p>
72 Synchronizace času je problém, který je často nutné řešit především při experimentech
73 pracujících s více měřícími stanicemi paralelně. Příkladem může být sběr meteorologických dat,
74 nebo některé experimenty pracující s dobou letu (detekce blesků, radioastronomická interferometrie,
75 VLBI) atd. Každý z těchto experimentů má samozřejmě jiné nároky na vyžadovanou
76 přesnost synchronizace.
77 </p>
78  
79 <h2> Systém GPS </h2>
80  
81 <p>
82 GPS je systém, který je ze své podstaty založen na přesné synchronizaci času přijímačů a družic,
83 neboť je to jeden z hlavních faktorů ovlivňujících přesnost výsledného určení polohy. Pro
84 přesnou synchronizaci času je proto v navigačních systémech použita řada metod. Které zaručí velmi
85 vysokou kvalitu synchronizace času přijímače a atomových hodin satelitu.
86 </p>
87  
88 <p>
89 Problém synchronizace času nějakého dalšího zařízení proto spočívá hlavně ve vydení informace o
90 přesném času z GPS přijímače.
91 </p>
92  
93 <h2> DCF77 </h2>
94 <p>
95 Je systém vyvinutý speciálně za účelem synchronizace času. Jeho vlastnosti ale neumožňují dosáhnout
96 vysoké přesnosti ~10ms. Dále také neposkytuje informaci o pozici přijímače, což je také velmi často
97 při měření vyžadováno.
98 </p>
99  
100 <h1> Metody distribuce přesného času </h1>
101  
102 <h2> PPS signál </h2>
103 <p>
104 Pulse Per Second signál je jednou z nejstarších a také nejvíce používaných metod synchronizace času.
105 Jedná se o elektrický binární signál obvykle v TTL logice vedený koaxálním kabelem. Binární hodnota
106 signálu se překlápí jednou za sekundu a nebo (v případě kratších impulzů) označuje náběžná, nebo
107 sestupná hrana začátek nové sekundy. Existují i variace tohoto způsobu přenosu času, kromě 1PPS je
108 možné se setkat i se 100PPS který díky vetší frekvenci umonuje rychlejší regulaci disciplinovaného
109 oscilátoru
110 </p>
111  
112 <h2> Datové packety </h2>
113 <p>
114 Příkladem tohoto způsobu přenosu času může být například NMEA výstup přijímače. Nebo některé další
115 binární výstupy častou vlastností tohoto způsobu přenosu je, že dosahuje menší přesnosti, než PPS
116 signál neboť datové packety mohou být po určitou dobu, zadržovány v bufferech, což způsobuje neznámé
117 spoždění přenosu a tedy i jitter časové informace.
118 </p>
119  
120 <h1> Sychronizace hodin </h1>
121 <h2> Synchronizace systémových hodin PC </h2>
2349 kaklik 122 <h3> Windows </h3>
2347 kaklik 123 <p>
2349 kaklik 124 Pod operačním systémem Windows je tento problém na amatérské úrovni obtížně řešitelný vzhledem k
125 tomu, že v době psaní tohoto článku neexistují volně dostupné softwarové nástroje, které by umožnily
126 přesnou a kontinuální synchronizaci systémových hodin s GPS.
2347 kaklik 127 </p>
128  
2349 kaklik 129 <h3> Linux </h3>
130 <p>
131 Pro Linux existují v zásadě dva nástroje vhodné pro synchronizaci systémového času. jsou to ntpd
132 (daemon zajišťující synchronizaci času pomocí síťového protokolu NTP) a gpsd (daemon určení pro
133 komunikaci a čtení dat ze zařízení GNSS).
134 </p>
2347 kaklik 135  
2349 kaklik 136 <p>
137 Pokud máme GPS přijímač, který na svém výstupu produkuje vhodný PPS signál můžeme konfiguraci
138 daemonů provéct následovně přidáním následujících řádků do souboru /etc/ntp.conf
2347 kaklik 139  
2349 kaklik 140 server 127.127.28.1 minpoll 4 maxpoll 4 prefer
141 fudge 127.127.28.1 refid PPS
142 </p>
143  
144 <p>
145 Po spušťění daemona gpsd dojde po chvíli k inicializaci spojení s ntpd.
146  
147 $ gpsd -N -n /dev/ttyUSB0 -D 6 2>&1 | grep -E "NTPD|PPS"
148 </p>
149 <p>
150 Je třeba ale zdůraznit, že tato konfigurace funguje správně pouze v případě, že použit GPS přijímač
151 s vhodným 1PPS výstupem. Neboť v případě že gpsd nedetekuje tento signál, tak daemonu ntpd nebudou
152 poskytnuta datat pro synchronizaci.
153 </p>
154  
155 <p>
156 V některých návodech se také můžeme setkat s konfigurací typu:
157 server 127.127.28.0 minpoll 4 maxpoll 4
158 fudge 127.127.28.0 time1 0.664 refid GPS
159 server 127.127.28.1 minpoll 4 maxpoll 4 prefer
160 fudge 127.127.28.1 refid PPS
161 </p>
162  
163 <p>
164 Avšak její použití je problematické vzhledem k tomu, že jednak využívá dva časovací zdroje (PPS
165 signál a NMEA datový kanál). Takže ntpd není schopen správně rozhodnout, který z těchto časovacích
166 zdrojů je přesnější. A dále v případě, že 1PPS signál nění přijímačem poskytován, může nastat
167 situace, že systémový čas bude synchronizován, k NMEA datům, jejichž přesnost může být často
168 horší, než sychnonizace přes internetový protokol NTP.
169 </p>
170  
171  
2347 kaklik 172 </div>
173  
174 <!-- AUTOINCLUDE START "Page/Footer.cs.ihtml" DO NOT REMOVE -->
175 <!-- ============== PATIČKA ============== -->
176 <div class="Footer">
177 <script type="text/javascript">
178 <!--
179 SetRelativePath("../../../../../");
180 DrawFooter();
181 // -->
182 </script>
183 <noscript>
184 <p><b> Pro zobrazení (vložení) hlavičky je potřeba JavaScript </b></p>
185 </noscript>
186 </div>
187 <!-- AUTOINCLUDE END -->
188  
189 </body>
190 </html>