Aktuelle Uhrzeit durch GPS ermittelbar ?

Lothar Klein schrieb:

Gruß Dieter

Für die Zeiteinstellung wird nicht das Zeitsystem des DCF-77 Senders verwendet, sondern das Zeitsystem der Navstar GPS-Sats. Hier bestehen geringfügige Unterschiede, die aber im Normalfall nicht relevant sein sollten.

Einige GNSS-Empfänger verwenden zur Signalaufbereitung mindestens 3 Sats zur Positionsbestimmung und einen Sat für die Zeitbestimmung. Dadurch spart man sich das Rubidium-, Cäsium-, Wasserstoff-Zeitnormal bzw. den Quarzofen, bzw. TCXO und kommt mit kostengünstigen Komponenten aus.

Die Uhren des GPS-Systems oder GNSS müssen und werden regelmäßig gestellt und sind für viele Anwendungen genau genug.

Nu ja, dadurch koennte sich der Bus durchaus eine Sekunde verspaeten :-)

Aber nicht durch den Unterschied GPS zu DCF77, der ist extrem gering. Die Sekunde oder so die man bei Navis schonmal sieht kommt eher daher, dass der Teil der Software welcher die Zeit auf das Display bringt eine niedrige Prioritaet hat. Wie das beim Bus-Bordcomputer ist weiss ich nicht. Wenn sie GPS Zeit haben koennen inkorrekte Abfahrtszeiten daran normalerweise nicht liegen.

Da steht:

GPS nutzt eine eigene kontinuierliche Atomzeitskala, welche keine Schaltsekunden berücksichtigt. Seit Einführung von GPS im Jahr 1980 hat sich deshalb die Differenz zwischen der GPS-Zeit und der UTC aktuell (2009) auf 15 Sekunden aufsummiert (UTC-Zeit + 15 Sekunden = GPS-Zeit). Der aktuelle Wert dieser Differenz wird im Nutzdatensignal des Systems übertragen. ==================== Zeigt mein GPS Wanderdingsbums tatsächlich 15 sec daneben? Wie ist das bei einem geloggten Track?

w.

Helmut Wabnig schrieb:

Wohl nicht. Die Korrekturinformation wird ja mit übertragen.

Gruß Dieter

Da die Zeitdifferenz ja mit übertragen wird, kann der Empfänger die Anzeige korrigieren. Das kann ma ja vielleicht mit einer DCF-77-syn- chronen Uhr kontrollieren. Entweder geht die GPS-Uhr 15 s vor oder sie stimmt. Bei einem Fehler in der Software könnten es auch andere Abweichungen geben.

Norbert

...

Mehr noch. Jeder UN*X-Rechner hat in den Zeitzonen-Daten eine Liste von Schaltsekunden (und AFAIK stehen die zukünftigen Schaltsekunden ja schon eine Weile vorher fest). Die paar Bytes an Daten passen auch noch in den GPS-Empfänger. Und schon kann er das ganz alleine korrigieren.

XL

Am 23.03.2011 15:42, schrieb Lothar Klein:

Der Witz bei GPS IST die genaue Zeit! Gegenüber dem Langwellensignal von DCF77 dürfte die Übertragung bei GPS mit 1.575,42/1.227,6 MHz um Grössenordnungen genauer sein.

Butzo

IMHO aber nicht die absolute Zeit sondern die Zeitdifferenz zwischen den einzelnen Satelitten. Wie weit spielt da eigentlich die Verschiebung der Kontinentalplatten/Änderung der lokalen Schwerkraft nach dem Erdbeben in Japan eine Rolle?

Beim DCF77 hängt die Genauigkeit von der Entfernung zum Sender in Mainflingen ab. Innerhalb Deutschlands spielt die Raumwelle keine Rolle. Kriegt man da die Genauigkeit im Mikrosekundenbereich - wenn man vom Zeitbedarf der Datenaufbereitung mal absieht?

Norbert

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So klein ist Deutschland jetzt aber nicht :-)

Da ist noch die Kleinigkeit der Strecke vom Sender bis zum Empfaenger.

Die größte Ungenauigkeit steckt im analogen Teil des DCF77-Empfängers in den Bandfiltern. Die Aufbereitung kann prinzipiell so gemacht werden, dass Rechenzeiten berücksichtigt sind und korrigiert werden. Aus Wikipedia: Auch mit optimierten Dekodieralgorithmen und keiner zu starken Bandbegrenzung im Empfangsfilter liegt die zeitliche Unsicherheit, mit der der exakte Beginn der amplitudenmodulierten Sekundenmarken erkannt werden kann, bei wenigstens etwa 100 Mikrosekunden. Haushaltsübliche Funkuhren setzen schmalbandige Empfänger ein (mit 10 Hz Bandbreite) und können daher den Sekundenbeginn nur auf 0,1 s genau feststellen.

Axel Schwenke schrieb:

Ein halbes Jahr im Voraus, ja. Das reicht aber nicht, um in irgendeinem Gerät die Liste sämtlicher in seiner Lebensdauer zu erwartenden Schaltsekunden abzulegen.

Warum sollte er, wo die Zeitdifferenz doch ohnehin empfangen wird?

Christian

Doch. Genau das. Jeder Satellit sendet in seinem Signal seine Bordzeit mit. Aus der Differenz (= Laufzeitunterschied) kann der Empfänger nicht nur seine Position berechnen, sondern auch seine lokale Uhr mit der in den Satelliten abgleichen. Gut verständlich beschrieben ist das hier:

XL

Wobei Wikpedia da falsch liegt. Die Gruppenlaufzeit eines Quarzfilters ist bekannt bzw. charakterisierbar und koennte (weitgehend) kompensiert werden.

Bei einem absolut sauberen Signal mit konstanter Amplitude mag das sein, aber wenn da massig Rauschen mit drauf ist und die Amplitude fedet bin ich unsicher. Mann muss ja einen Schwellwert festlegen, ab dem man "Signal vorhanden" voraussetzt. Dieser Schwellwert hängt von der Amplitude ab und wenn diese ständig schwankt liegt auch der Schwellwert daneben. Wobei das Thema nicht meine Stärke ist.

Michael

Das macht man per "matched filtering", weiss akut den alemannischen Ausdruck dafuer nicht. Man bekommt hinten selbst bei schlechtem Signal ein Muster raus, dass nach genuegend langer Betrachtung einem erwarteten Muster entspricht. Dann weiss man was die zeitliche Position dieses hinter dem Filter empfangenen Musters war und kann anhand der vom Hersteller bekannten Daten des Filter korrigieren.

Die Funkuhr fuer 9.95 Euro vom Kaffeeladen um die Ecke wird nicht unbedingt so weit gehen :-)

Mehr noch. DCF77 ist nicht nur amplitudenmoduliert, sondern auch noch phasenmoduliert. Wenn man also mit einer PLL auf denn 77.5kHz-Träger lockt, kann man sich phasensynchron an die DCF-Zeit koppeln und der einzige Fehler der bleibt, ist die Laufzeit. Mittlere Abweichungen von

(Google: dcf77 prng phase modulation)

XL

Auweia, und was passiert, wenn dann in China ein Sack Reis umf=E4llt? :-) Gruss Harald PS: M.W. werden die GPS-Satelliten sogar benutzt, um prim=E4re Atomuhren in D und in den USA mit- einander zu vergleichen. Man einigt sich daf=FCr nat=FCrlich auf den gleichen Satelliten und die gleiche Beobachtungszeit.

Die (Luft-)laufzeit des DCF-Signals unterliegt allerdings auch gewissen Schwankungen. N=E4heres dazu findet man auch auf den DCF-Seiten der PTB. Es kann sogar Spr=FCnge geben, da ab und zu auf eine andere Antenne umgeschaltet wird. Gruss Harald