местоположение време

Как да намеря време?

Какво е времето? Този въпрос е само на пръв поглед привидната наивен, можете да посветите дебела книга, тъй като това е един от основните понятия в различните области на знанието, натрупани от човечеството в своята история - астрономия, физика, философия и психология.

Оставянето извън тази страница е толкова широка тема, която този път, ние искаме да ви разкажа за това как тя се измерва. Необходимостта да се измерва времето, едва ли някой се съмнява - защото не е нужно да си закъснял за работа, да се използват различни транспортни и комуникационни системи, за да празнуват празниците, най-накрая!

За времето някак си може да се измери, е необходимо да се реши три проблема. Първо, изберете единицата от време и задайте времето. На второ място, да създаде точната броя - стандарта. На трето място, координатни референтни четения с естествения процес, през който е бил създаден.

Единица време трябва да е достатъчно удобно, от една страна, а от друга - да се осигури необходимата точност. Тъй като нашата планета се върти около оста си, най-естественото и затова отдавна са "измислени" единица време се превърне слънчева ден - интервал от време, който се простира от един топ Sun кулминацията на друг. Но за един човек на ден - доста дълъг период от време и той трябва да бъде разделен на по-кратки периоди.

Идеи как да го направя, имаше много. Преди много време в Египет броя 12 и 60 се считат за свещени. Очевидно е, че те, ние сме длъжни да представят 24 часа на ден, за първи път в древен Вавилон. Все пак, ако на часовника са "каучук" - точно 12 часа от изгрев до залез слънце (през деня) и една и съща - от залез до изгрев слънце (през нощта). Както можете да си представите, продължителността на работното време варира през годината. Много по-късно тя се развива система, използвана от нас и сега - 24 часа на ден, всеки 60 минути от един и същ, състоящ се от идентични 60 секунди.

С течение на времето везни - това е, тези, при които "стека" на второ - ситуацията е по-сложна. Исторически погледнато, астрономията е възникнала в универсален мащаб време се дава от въртенето на Земята. От 1884 г. средното слънчево време в Гринуичкия меридиан се нарича глобална време UT (универсално време). За изчисляването му използване астрономическа обсерватория. Въпреки това е необходимо да се измени, причинени изместване на полюсите на Земята, влиянието на приливите и сезонни смени атмосферни маси. Най-близо до еднакво време скалата, която може да бъде получена от ежедневните движението на звездите на наблюдения, е система от универсално време UT2. Въпреки това, той сам не може да се използва за достатъчно дълго (няколко десетилетия) време.

Може би имате въпрос, но защо имаме нужда от такива точни методи за измерване на времето? Защо се измери някои брой милисекунди, които са натрупани в продължение на един век? Един от най-очевидните примери - въздушен транспорт. За да се определи местоположението на самолети си на борда часовник трябва да съвпадне с "земята" до 0,5mks. Но има и по-сложни задачи на балистика, космонавтиката, астрономия и компютърни технологии.

Тъй като развитието на науката и техниката изискват все по-точни методи за измерване на времето, че е необходимо да се измисли по-усъвършенствани стандарти, което позволява възпроизвеждане и "пазят" единица време. Развитието на физиката през ХХ век е създал фундаментално нов вид часовник - атомен часовник. Въпреки своята смущаваща име, часовете не са използвани, за да се определи времето на ядрената енергетика. Те са наречени така, защото те дават възможност да разчита на вибрациите на атомите, като метроном кликвания. Тези колебания са изключително стабилен и уеднаквен естествен процес, който не зависи от въртене или движение на телата на слънчевата система на Земята. Атомните часовници, най-новото поколение на цезий-базирани (например, NIST-7) призная грешката на не повече от една секунда в продължение на 6 милиона години.

определяне на атомната втората е дадено през 1967. Това звучи така: ". Продължителност 9,192,631,770 трептения на излъчването на резонансната честота на прехода между двете свръхфини нива на основното състояние на атома на цезия-133, при липса на смущения от външни полета" Появата на молекулярни и Стандарти за атомни честоти е довело до създаването на изцяло нов график - TAI международното атомно време мащаб (Време за атомна International).

Тази скала, както бе споменато по-горе, е много стабилен, единен, и е много лесен за използване. Въпреки това, нейната невероятна прецизност (? Спомня номера над 9 милиарда цикъла в секунда) Създава редица проблеми - всъщност получи точни показания на атомните часовници е много по-лесно от нормалното. Добавете към това дължината смяна на деня - и ние се натрупва грешка.

Първоначално се опитахме да решим този проблем промените продължителността на атомни секунди, постоянно го регулирате силата на "нормално" време. Скоро обаче стана ясно, че той е изключително неудобно. В резултат на това е създаден от мащаба на координирано универсално време UTC (Universal Time Координация) - сега там е "наследник на" средно време по Гринуич (средно време по Гринуич, GMT). Той въвежда умни "екстра втори".

предаване на сигнала време да се извърши по различни начини. В началото на ХХ век, са били изпратени от радиото, телевизията по-късно е бил свързан (за разлика от по-митичния "25 кадър", референтните сигналите се предават в шестия ред на всеки нечетен поле на предавателя на телевизионния сигнал ОРТ). Интересна подробност - точното време на сигналите, предавани от аудио мрежи съдържа информация за текущия час. Ето защо, на шестия продължителност, по-дълъг сигнал се променя в зависимост от времето на деня.

Въпреки това, времето и прогрес не стои.

GPS и GLONASS

Появата на точни и надеждни часа, в същото време като приемливо тегло и компактен, формира основата за създаването на сега съществуващите и възникващите глобални навигационни системи. В момента, напълно функционална система за сателитна навигация е NAVSTAR (GPS). разработване, прилагане и пълноценно използване на американското министерство на отбраната. Първоначално проектът NAVSTAR предназначен изключително за военна употреба. Въпреки това, след неприятния инцидент през 1983 г., когато корейски Airlines струя с 269 пътници на борда (според официалната версия, пилотите, последвани погрешно му разбира се), бил свален над Съветския съюз, използването на американския президент Роналд Рейгън NAVSTAR е било позволено за граждански цели.

Подобни системи се разработват в Китай (Beidou) и Европа (Галилео). Вие се чудите защо темата с точно измерване на времето, което ни "скочи" на препратката координатна система? Моля, бъдете малко търпение, скоро всички ще, ще стане ясно.

Идеята, на която операционната система за сателитна навигация, е изключително проста. Около Земята се развива спътникова система. Тъй като те се движат във вакуум, техните орбити могат да бъдат точно изчислени. Съответно, тя също може да се определи точно местоположението си по всяко време. Знаейки, координатите на спътниците и разстоянието до някои от тях, че е лесно да се намери точката, в която измерването е извършено на обхвата. Да, да - това е много лесно да се определи разстоянието до летящ с висока скорост някъде високи режийни спътници!

Спътниците на редовни интервали изпращат радио сигнал, който постъпва в навигация приемника. Скоростта, с която сигналът се разпространява, е известно - е скоростта на светлината. При идеални условия, то е да се знае времето, изтекло от изпращането на сигнала, докато не се получи. Как да го знаеш? Твърде лесно - сигналът е кодиран по специален начин, и то съдържа информация за когато напуска спътника. Остава само да се открие, когато е получен от приемника и да се размножават със скоростта в момента, че сигналът е бил по пътя - по простата формула на учебник по физика 6-ти клас. Още малко тригонометрия същото ниво на шести клас, както и с три измервания диапазон, ние ще бъдем в състояние да се знае точно координатите на мястото, където е направено измерването. Но ние не съзнателно направена резервация за идеални условия.

Определяне на произхода на разстоянието до спътниците.

Тъй като ние знаем скоростта размножаване на сигнала, решаващият фактор е точността на точността на измерване на определяне на интервала от време, през който сигналът преминава път от спътника към антената на приемника. Ясно е, че всички бордови компоненти часовник на цялата система - спътниците и приемника трябва да бъдат прецизно синхронизирани. Разминаването между "само" една стотна от секундата - и грешката в обхвата на измерване ще бъде почти 3000 километра!

Точно този момент ние се интересуваме. В позициониране система NAVSTAR (GPS) на борда на всеки спътник, взети от 2 до 4 атомен часовник. Синхронизиране на борда системния часовник на космическия сегмент и е направен от центъра за контрол на земята (макар последната серия NAVSTAR спътници са в състояние да се синхронизира време помежду си и - в случай на отказ на комуникация с контролния център).

Идеята да се използва атомните часовници в GPS-приемник, състояща се от доста съмнително - на първо място, неговата цена ще бъде няколко десетки хиляди долара, и второ, на преносимостта на устройството не могат да бъдат взети под внимание. Извън тази ситуация също така е доста проста. На практика, GPS-приемник с помощта на конвенционално кварцов часовник, широко използван в различни електронни уреди. Тяхната точност не може да се сравни с атомен часовник, но мястото се използва за изчисляване обхвата на измерване в друга, на четвъртия спътник. По този начин, дори без да знае разликата между сателитна часовник и приемника се определя от обхвата на координатната в който се очаква приемника. И тъй като той не може да бъде едновременно на няколко места, приемникът просто да започнете последователно да се докоснат до корекцията си часовник, докато намери този, при който данните от четири сателита, показват точно една точка. Автоматично с часовника на приемника е синхронизиран със сателитна часовник.

GPS-приемник Изчисляване на точното си местоположение.

Как да се синхронизира часовниците компютри

Услуга, предоставяща мрежи, компоненти на системата за сигурност са много чувствителни към точността на часовника. Например, протокол за удостоверяване на Kerberos. който се използва широко в мрежи изградени на базата на Windows. а не само "празни" на клиента към мрежата, ако времето на своя местен часовник е различно от времето на сървъра за повече от 5 минути.

Приложенията, които използват сложни бази данни, които обслужват голям брой заявки, отнема много по-точно време от това, което обикновено се подминава човек. Нещо повече, не само едни и същи за всички машини в системата, но също така съвпада с истината. Като пример, счетоводната система на мобилните оператори, които да се справят с огромния поток от информация всяка секунда, маркиране на начало и край на повикванията на абонати, които разчитат продължителност на разговора, както и предоставяне на изпращане на SMS и MMS съобщения.

За да синхронизира часовниците компютри обикновено е използван специално разработен протокол NTP (Network Time Protocol). Тя се състои от набор от доста сложни алгоритми за точно (до няколко микросекунди) и надеждна (може да се потвърди с няколко точни източници време) осъществи процеса на синхронизация.

NTP протокол самата непрекъснато се подобрява - вече изпълнява четвъртия си версия. В допълнение, съществува "олекотена" версия - SNTP (Протоколът Simple Network Time). съвместим с КТМ. SNTP се използва в мрежи, които не налагат високи изисквания за точност. Основната разлика между тях - като част от NTP работи специални филтри, които позволяват да се изчисли точното време дори и в случай на предаване на пакет данни по мрежите, които имат неизвестен и произволно забавяне, по-специално, Интернет.

NTP е йерархична модел. Йерархично ниво се нарича прослойка (страта). Сървъри, които са на върха на йерархията (първи слой, Stratum1), пряко свързани с точен източник на време (като атомните часовници или GPS-време) и с помощта на най-актуалната време. Най-лесният начин да се получи точно навреме за днес - е да се синхронизира с GPS сателити. поради което по-горе, ние говорихме за това как системите за NAVSTAR GPS-и GLONASS.

Основното приложение на NTP протокол в интернет се осъществява на принципа "клиент-сървър". Клиентският компютър отправя заявката NTP-сървър, в съответствие с отговора който клиентът определя на часовника си. Операционната система от Microsoft. като се започне с Windows XP. домашен компютър на потребителя, или компютър в работна група, може самостоятелно да настроите времето сървър, който ще бъде конфигуриран за часовника на местно компютъра. Заслужава да се отбележи две неща - синхронизация се извършва по протокола SNTP. и предложи като основен сървър time.windows.com оперира в третия пласт.

Синхронизирайте часовника на системата в Windows.