Señales de tiempo del reloj atómico de GPS
publicado por Richard N Williams on 12th noviembre, 2009
Parece que casi todos los tableros de los automóviles tienen un receptor GPS encaramado en la parte superior. Se han vuelto increíblemente populares como una herramienta de navegación con muchas personas que dependen de ellos únicamente para abrirse camino en las redes de carreteras.
La Página Web de Sistema de Posicionamiento Global ha existido durante bastantes años pero originalmente se diseñó y construyó para aplicaciones militares de los EE. UU. pero se extendió para uso civil luego de un desastre aéreo.
Si bien es una herramienta increíblemente útil y conveniente, los sistemas de GPS son relativamente simples en su funcionamiento. La navegación funciona usando una constelación de 30 o más satélites (hay bastantes más que están en órbita pero ya no funcionan).
Las señales enviadas desde los satélites contienen tres piezas de información que son recibidas por los dispositivos de navegación por satélite en nuestros automóviles.
Esa información incluye:
* La hora en que se envió el mensaje
* La posición orbital del satélite (conocida como efemérides)
* El estado general del sistema y las órbitas de los otros satélites GPS (conocido como el almanaque)
La forma en que se desarrolla la información de navegación es mediante el uso de la información de cuatro satélites. La hora en que las señales salieron de cada uno de los satélites es registrada por el receptor de navegación por satélite y la distancia desde cada satélite se calcula con esta información. Al utilizar la información de cuatro satélites es posible determinar exactamente dónde se encuentra el receptor de satélite, este proceso se conoce como triangulación.
Sin embargo, trabajar exactamente donde se encuentra en el mundo depende de la precisión completa en las señales de tiempo que transmiten los satélites. Como las señales como el GPS viajan a la velocidad de la luz (aproximadamente 300,000 km por segundo a través de un vacío) incluso una imprecisión de un segundo podría ver la información de posicionamiento en 300 kilómetros. Actualmente, el sistema GPS tiene una precisión de cinco metros, lo que demuestra cuán precisa es la información de tiempo transmitida por los satélites.
Este alto nivel de precisión es posible porque cada satélite de GPS contiene relojes atómicos. Los relojes atómicos son increíblemente precisas confiando en las oscilaciones constantes de los átomos para mantener el tiempo; de hecho, cada satélite GPS funcionará durante más de un millón de años antes de que se desplace hasta un segundo (en comparación con el reloj electrónico promedio que se desplazará por un segundo una semana o dos)
Debido a este alto nivel de precisión, los relojes atómicos a bordo de los satélites GPS se pueden usar como fuente de tiempo preciso para el sincronización de redes informáticas y otros dispositivos que requieren sincronización.
Recibir esta señal de tiempo requiere el uso de un Servidor GPS NTP que se sincronizará con el satélite y distribuirá la hora a todos los dispositivos en una red.