原子钟的原理如何在gps上应用

产品名称:GPS铷原子钟
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&GPS铷原子钟- GPS卫星时钟&的 详 细 说 明
HJ5418 GPS铷原子频率标准 概述 HJ5418是泰福特电子研制的一款高精度、高可靠性同步时钟产品。该时钟将高稳定性铷振荡器与GPS高精度授时、测频及时间同步技术有机的结合在一起,使铷振荡器输出频率驯服同步于GPS卫星铯原子钟信号上,提高了频率信号的长期稳定性和准确度,能够提供铯钟量级的高精度时间频率标准,是通信广电等部门替代铯钟的高性价比产品。 HJ5418输出的1pps信号,是由铷振荡器频率信号分频得到的,并且同步于GPS输出的UTC时间,同时能够克服GPS接收机秒脉冲信号跳变带来的影响,是真正复现的“UTC时间基准”。当GPS失锁或出现异常不可用时,系统能够智能判别,切换到铷钟进行守时,继续提供高可靠性的时间频率信号。 HJ5418溯源同步到GPS卫星铯原子钟上,输出频率几乎没有漂移,所以不需送上级计量部门进行周期校准,性能接近铯钟,但却远远低于铯钟的价格,而且不存在铯钟那样铯束管寿命短需要高成本更换的问题。HJ5418非常适合应用于SDH数字同步网的1,2级节点时钟,为电力、电信、广电、时统、计量校准、雷达设备等提供高精度的时间和频率基准。 & 主要特点 l&&&& 内置进口铷振荡器 l&&&& 日平均频率准确度&2×10P-12P l&&&& 时间实时显示 l&&&& 驯服、保持自动切换 l&&&& GPS失锁后依靠铷钟高精度守时 l&&&& 低相噪频率信号输出 l&&&& 测频精度&2×10P-12P/天 l&&&& 具备TRAIM算法的GPS接收机
本公司还供应上述产品的同类产品:GPS同步时钟,GPS卫星同步,GPS铷钟
泰福特电子公司简介
北京泰福特电子科技有限公司(简称泰福特电子)是时间频率领域的专业技术公司,一直专注于时间和频率领域高端产品的研发、生产和销售。泰福特电子的前身是北京寒江泰福电子技术研究所,研究所成立于2002年,在时间频率领域拥有多年工程经验和知识积累,泰福特电子从2006年1月成立后,狠抓产品质量,优化工作流程,提高工作效率,为用户提供优质的时频产品和服务,被北京市科委、财政局、国税局、地税局认定为“高新技术企业”,北京科委“软件企业”,成为“北京中关村高新技术企业协会会员单位“,加入中国移动多媒体广播CMMB技术研究工作组,成为中国中小企业协会会员单位,中国全球定位系统技术应用协会会员单位,顺利通过国标GB/T ISO 质量管理体系认证,拥有自主研发、创新的GPS/GLONASS/北斗卫星授时、测频与控频技术、产品和解决方案,目前在NTP网络授时、高性能北斗/GPS卫星同步时钟、高精度时间频率测控、时频测试设备等方面拥有自主知识产权,技术能力处于国内领先水平,与国际先进水平同步发展。
2002年成立“北京寒江泰福电子技术研究所”
2006年成立“北京泰福特电子科技有限公司”
2006年加入中国移动多媒体广播技术研究工作组
2006年通过ISO 质量管理体系认证
2007年加入中国中小企业协会
2007年加入中国全球定位系统技术应用协会
2006年被认定为北京市科学技术委员会高新技术企业
2008年底被北京市科委、财政局、国税局、地税局认定为“高新技术企业”
2008年被认定为北京市科学技术委员会软件企业
2009年被认定为海淀区创新企业
2009年被认定为中关村高新技术企业
年HJ210系列产品被指定为中央国家机关政府集中采购供货产品
2009年泰福特时间同步系统入选为北京市第二批自主创新产品目录
凭借多年来对时频领域的深刻理解,北京泰福特电子科技有限公司已经成为国内为数不多可以提供GPS/GLONASS/北斗卫星授时、GPS锁相环同步时钟(GPS控铷钟,GPS驯服晶振等)、铷原子钟频率标准源、NTP网络时间服务器、时间频率测试设备、时间统一系统、GPS时钟源、交直流IRIG-B码接收机、电信基站同步时钟(E1信号)、广电同步时钟、测控网同步时钟等系列时间同步产品和系统解决方案的领先企业,经过多年发展,“寒江”(HJ)系列产品和“泰福特电子”品牌已在国内时频领域具有了很高的知名度,产品已经广泛应用于广播电视、电信、移动通信、电力交通、计量校准、航天测控、国防军工等部门,公司为中国移动、中央电视台、北京人民广播电台、国家广电总局、各地方广电公司、中兴通讯、华为、上海无线通信研究中心、上海高清集团、上海伽利略导航有限公司、歌华有线、好易通等公司、公安部、水利部、商务部、民政部、铁道部等部委信息中心、中南海钓鱼台国宾馆、民生银行、工商银行、吉林银行、光大银行等单位、国防科大、北大等高校、部分解放军基地、国华集团、神华集团、电科院等众多单位提供了优质的时频产品、服务和解决方案。近百种创新产品的不断问世,众多时频工程项目的成功实施,确立了泰福特公司在国内时间频率领域的领军地位,目前,泰福特公司已经全面进入高速发展时期。
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BDS与GPSGLONASS星载原子钟性能的比较分析
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BDS与GPSGLONASS星载原子钟性能的比较分析
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gps定位,原子钟应用问题
gps定位方式中,为了提高精度,使用造价昂贵的原子钟技术。之后再利用四颗卫星以定位(包括高度),那么在其数据包中为什么不利用“时间戳”方式,即在数据包中添加卫星时间信息,然后计算与接收机时间的差值,直接计算△T,进而解放一颗卫星,即可实现二星定位,三星即可定高度........求大神指点。。。。。
提问者采纳
不是很明白,你的意思是不是需要接收机和卫星同步啊?如何保证同步?
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出门在外也不愁美正在开发GPS以外的定位新技术|授时|原子钟_凤凰财经
美正在开发GPS以外的定位新技术
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据美国《军事太空》网站报道,除全球定位系统(GPS)之外,美国国防高级研究计划局正在开拓新一代定位、导航和授时(PNT)能力,以在当GPS功能衰退或不可用时,提供可靠、高精确度的PNT技术支持。目前,PNT产品组合包括五个项目:
据美国《军事太空》网站报道,除全球定位系统(GPS)之外,美国国防高级研究计划局正在开拓新一代定位、导航和授时(PNT)能力,以在当GPS功能衰退或不可用时,提供可靠、高精确度的PNT技术支持。目前,PNT产品组合包括五个项目:一、适应性导航系统(ANS)。利用量子物理性质,创建可以长时间操作而无需外部数据来确定时间和位置的极为精确的惯性测量装置。ANS寻求利用非航行电磁信号,通过商业卫星、无线电、电视信号,甚至雷击,提供对PNT参考的附加信息,可以在GPS不可使用或信号弱的环境中提供定位信息。二、定位、导航和授时微技术(Micro-PNT)。利用由国防高级研究计划局研发的微机电系统技术实现可能的极端小型化。Micro-PNT包括共同致力于开发高度稳定与精确的芯片尺寸陀螺仪、时钟和完成集成授时以及惯性测量装置等多样化努力的组合。研究人员已经在一个芯片上创建了一部原型机,目前正在研发自校准、高性能和高性价比的微型传感器,预计可在尺寸、重量和功耗上比现有传感器有较大改进。三、量子辅助感应和读数系统(QuASAR)。其目的是使目前还停留在实验室的世界上最精确的原子钟更加实用和便携。QuASAR的研究人员已经在实验室开发出50亿年小于1秒的时间误差的光学原子钟。如此高的精确度可改善现有军事系统,并有可能产生全新的雷达、激光雷达和计量应用。四、超快激光科学与工程项目(PULSE)。采用最新的脉冲激光技术,显著改进原子钟和微波源的精度和大小,从而在远距离上提供更准确的时间和频率同步。这些能力对充分利用超级精确的原子钟必不可少,比如像QuASAR建立的那些时钟。如果成功的话,PULSE技术可以使时间的全球分布精确到可以充分利用世界上最精确的光学原子钟。五、有争议环境中的时空定位项目(STOIC)。旨在在有争议的环境下,提供独立的PNT。STOIC可能提供独立的GPS全球PNT:强劲的远距离参考信号,超稳定的战术时钟,多功能系统,提供多用户之间的PNT信息。(作者单位:政治学院)
[责任编辑:robot]
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谷歌利用GPS和原子钟使数据库全球范围信息同步
来源:腾讯科技作者:乐学责编:悠悠
据国外媒体报道,谷歌将GPS天线和高精度的原子钟装到了它的服务器中,并通过Spanner系统创造性地让全球多个数据中心和数百万台服务器之间保持信息同步。
谷歌的神奇魔棒
三年前,有人问一位名为维杰-吉尔(Vijay Gill)谷歌高级工程师,如果给他一根魔棒,他会用它来做什么。
当时,吉尔正帮助谷歌运行其网络帝国背后的庞大数据中心网络。在美国旧金山商业区的一次会议上,他谈论了全球业务所面临的独特挑战。负责监管Facebook数据中心的乔纳森-黑尔格(Jonathan Heilger)坐在离吉尔几个席位的地方。正是他问了吉尔这个问题:如果他有一个魔棒,他会给谷歌的数据中心增添一些什么东西。
吉尔在回答前略微犹豫了一下。在回答的时候,他似乎显得有些含糊其辞。但是,他的意思似乎是他会用这根魔棒来打造一个单独的系统,自动而迅速地处理所有谷歌数据中心的信息。接着,他暗示谷歌已经建立了一个这样的系统。“你如何在全球范围内管理这个系统,并进行优化呢?”他说,“这就是最有趣的部分。”
这听起来是一个非常棘手的问题。但是,在大约四个月后,谷歌又透露了另一条消息。在蒙大拿山区的一次研讨会上,谷歌最举足轻重的工程师之一杰夫-迪恩(Jeff Dean)透露,该网络巨头正在研制一种名为Spanner的东西,并形容它是“跨越我们所有数据中心的存储和计算系统”。他表示,该计划的目的是同时处理全球“数百乃至数千个”数据中心的1000万台服务器中的数据。
该项目的覆盖范围令人难以想象。但是,迪恩并未透露相关详情。而且,目前尚不清楚,谷歌是否正在其现有的数据中心使用这个平台。
Spanner项目
本周,据科技博客GigaOm和ZDnet报道,谷歌已发表了一篇研究论文,详细阐述了Spanner的情况。谷歌声称,这是首个能在全球数据中心网络快速存储和检索信息的数据库,而且,它还能够保持信息的“一致性”,即任何用户在任何时候均能够看到同样的信息。多年来,它一直推动着该公司广告系统和其他各种网络服务的发展。
Spanner借用了谷歌为其数据中心打造的其他大规模软件平台的技术,但是,从本质上来说,它是全新的东西。Spanner接入到了装有超精确原子钟或GPS天线(类似于智能手机上的那种)的服务器网络上,并利用这些计时器在这样庞大的网络上精确地同步发行数据。你没有听错,谷歌将GPS天线和精确的原子钟装到了它的服务器中。
“这是很了不起的事情,而且确实具有创造性。”数据存储公司Basho的首席架构师安迪-格罗斯(Andy Gross)说。该公司开发的开源数据库Riak已运行在数千台服务器上,但是仍然没有Spanner的覆盖面广。“传统的智慧认为,在全球范围内像这样的时间同步是不现实的。”
Spanner项目听起来就像是一项不同寻常的事业,当然,它也要处理日常工作中遇到的一般问题。很少有公司像谷歌这样被迫如此迅速地处理如此多的数据。但是,谷歌大规模数据中心的技术总会流向技术领域中的其他公司。最典型的例子就是广泛使用的大数据平台Hadoop,它就模拟了谷歌的技术。而且,这种发展趋势可能会持续下去。
“如果你希望知道未来大规模、高性能的数据处理架构是什么样子的,我建议你读一读谷歌刚刚发表的研究论文。”Hadoop开源软件整体方案供应商Cloudera 公司的CEO迈克-奥尔逊(Mike Olson)最近在硅谷的一次活动中说。据Cloudera公司的产品副总裁查尔斯-泽德勒维斯基(Charles Zedlewski)称,该公司(在招聘谷歌前工程师后)已听说了Spanner,它最终可能会将该论文中的思想转变成它的软件。
Facebook正在打造类似于Spanner的系统,其目的也是同时处理多个数据中心的信息。我们通过与Facebook交流获悉,该公司的这个系统名为Prism,与谷歌的Spanner完全不同。但是,它表明其他公司现在正在想法处理谷歌在过去几年中遇到的问题。
这篇有关Spanner的论文有很多人署名,但其中有两位非常杰出:杰夫-迪恩和桑杰-格玛沃特(Sanjay Ghemawat)。在从昔日电脑巨头DEC研究部门跳槽到谷歌后,迪恩和格玛沃特帮助谷歌设计了三个大规模软件平台,它们对于其他互联网公司产生了较大的影响。MapReduce和Google File System最终导致了Hadoop的诞生,而BigTable帮助孕育出了一系列适合于存储和检索大量信息的NoSQL数据库。
Spanner利用了BigTable的技术,但是它走得更远。BigTable常用于在单个数据中心的数千台服务器上存储信息,而Spanner则更进一步,在数百万个服务器和多个数据中心存储信息。
这个平台最具创意的部分就是谷歌所谓的TrueTime API。API是应用程序编程接口的意思,但在这里,它是指其服务器接入的中央数据传送专线。基本上,TrueTime就使用GPS天线和原子钟来维持谷歌整个网络的运行。GPS天线利用了全球定位系统(Global Position System),该系统利用一系列太空卫星来跟踪时间和地理位置,而原子钟则利用单个原子属性来保持准确的时间。
用计时器保证服务器网络同步
谷歌拒绝讨论Spanner。“这篇论文已说得很清楚了。”该公司发言人说。但是,她指出了该论文中突出强调API重要性的部分。“我们的设计中有一个方面非常突出。”这篇论文写道,“Spanner功能组的关键就是TrueTime。”
要理解TrueTime,你就必须弄清楚现有数据库的局限性。现在有很多数据库是专门用于在数千台服务器上存储数据的。其中大多数借鉴了谷歌的BigTable数据库或亚马逊的类似存储系统Dynamo。它们运行良好,但是却无法同时处理多个数据中心的信息――至少不能够让多个数据中心的信息始终保持一致。
据Basho公司的首席架构师安迪-格罗斯称,问题的关键在于服务器必须不断地交流,以确保它们能够正确存储和检索数据。Basho公司的Riak数据库是在亚马逊Dynamo的基础上开发出来的。如果你在多个地理位置的数据中心来运行它,你就可能会让系统崩溃。“你必须不断地交流,以确定所有交易的秩序是正确的。”格罗斯说,“潜在的制约因素通常是建立快速数据库的成本高得令人望而却步。”
大数据公司10gen的首席执行官麦克斯-希雷森(Max Schireson)从不同的角度进行了解释。该公司的 MongoDB数据库效法了BigTable。希雷森称,假设你用一种网络服务在两个银行账户之间转账,其中一个银行账户在欧洲,另一个在亚洲。如果你在欧洲,这种转账过程似乎能够完成。但是,对于在亚洲的某个人来说,它可能完成不了,因为存在通信延迟的问题。
他继续说,可能还存在这样的情况:一个观察者在同一时间看到两个银行账户都有这笔钱。简而言之,该服务可能无法总像广告标榜的那样完美,因为每个人看到的数据并不相同。在这个例子中,数据是不一致的。
如果再看看数以百万计的人使用的服务,你可以看出这个问题有多大。“如果有大量的人访问分布于世界各地的大量的系统,由于它们相互之间的通信延迟时间较长,因此你就很难保持所有的事情同步。”他说,“如果你增加那些影响因素,同步就会变得更加困难。”
借助于TrueTime,Spanner成功解决了这个问题,它采用的方法令所有人感到意外。谷歌不是着眼于改善服务器之间的通信,而是在其服务器网络上到处安装时钟。它将GPS天线或原子钟安装到各种不同的服务器上,与TrueTime API协同工作。最终,这些计时器保证了整个服务器网络同步运行。
谷歌做法值得借鉴
“(除了谷歌外)当前有许多研究专注于机器之间的复杂的协调协议……但是,谷歌却采用了完全不同的方法。”格罗斯说,“通过使用高精度的时钟和一个对时间非常灵敏的API,Spanner可让服务器节点不必经过复杂的通信就能够变得协调一致。”
简而言之,TrueTime API利用了这些重要的计时器,而网络上的服务器则利用了这些API。然后,TrueTime告诉服务器当前有多少“不确定性”,然后,它们就会相应地调整其读数。
普通服务器利用公共原子钟来保持准确的时间。但是,格罗斯认为这一方法还不够准确。谷歌更进一步,直接在自己的服务器上安装了原子钟和GPS天线。
最初,该系统是用来帮助整个谷歌帝国投放广告,但是后来,它已经扩展到谷歌其他形形色色的服务当中。该系统还帮助谷歌在其整个网络中复制和转移数据,从而帮助该公司的数据中心进行维修和升级,甚至安全渡过众多的网络危机。三年前,当吉尔第一次提到Spanner的时候,他说,由于温度过高,谷歌自动将大量数据从需要暂时关闭的设备中转移出了。
问题的关键是,除非你在服务器中添加硬件,否则你无法使用Spanner。在这篇论文中,谷歌声称原子钟的成本并不高,而且10gen公司的总裁麦克斯-希雷森表示,其他企业也安装了类似的设备。但是,Basho公司的格罗斯和Cloudera公司的泽德勒维斯基均认为,它的成本仍然太高,不适合推广使用。
格罗斯称,对于像Basho这样的公司来说,建立依赖于这种设备的系统并没有意义。而就Cloudera公司而言,泽德勒维斯基也说过类似的话。即便他们看到了Spanner的未来。
就像许多其他NoSQL公司一样,Basho公司的目标就是服务于大型网络公司和其他需要处理大规模网络数据的公司。而格罗斯声称Spanner背后的基本理念可以帮助该公司做到这一点。
他说:“谷歌往往走在开源技术的前沿。不是每个人都能够买得起原子钟,但是我们可以从中学习他们所用到的方法。只要看一看谷歌的做法,你就能从中受益匪浅。”微信搜索“IT之家”关注抢6s大礼!下载IT之家客户端()也可参与评论抽楼层大奖!
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