2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1, 2, 3
 
 Re: Точность позиционирования (GPS) без учёта релятивизма
Сообщение28.01.2018, 16:18 
Заслуженный участник


15/05/05
3445
USA
Немного математики по теме:
GPS and Relativity: An Engineering Overview by Henry F. Fliegel and Raymond S. DiEsposti

 Профиль  
                  
 
 Re: Точность позиционирования (GPS) без учёта релятивизма
Сообщение05.02.2018, 03:40 
Аватара пользователя


07/02/12
1439
Питер
wrest в сообщении #1285447 писал(а):
Мне не видно почему бы спутникам не измерять свои координаты непрерывно, либо почему бы наземным станциям не делать этого также непрерывно, но раз вы пишете, поверю вам :)
ozheredov в сообщении #1285417 писал(а):
под моё новое решение, официально объявляющее релятивизм лженаукой", то через ОДИН день карты в моём смартфоне покажут мою позицию за километр 10 километров от моего настоящего местонахождения. Is it true?

По работе как-то мне нужно было сделать так, что б у обычного x64-сервера были часы, работающие с точностью семи с половиной порядков. Ни часы в биосе, ни высокочастотный генератор, доступные в ПО, такой точностью не обладают. Так вот - иногда (все-таки попадались совсем пьяные машины) проблему удавалось решить эмпирическим путем - точной юстировкой часов и внесением поправочного коэффициента на уровне софта. При этом, я естественно не вникал, каковы причины неточности хода конкретных часов - это не интересно, может быть вполне объяснено неточностью китайских кварцевых генераторов.

После признания релятивизма лженаукой (ну или если бы GPS сделали до релятивизма) пришлось бы сделать что-то похожее. GPS, скорее всего, смог бы после этого 'эффективно работать. Но вопрос о причинах, по которым в системе набегает разность, с учетом того, что точность работы часов оочень не китайская высокая, привели бы к созданию нового релятивизма - вероятно, в букву совпадающего со старым :D

 Профиль  
                  
 
 Re: Точность позиционирования (GPS) без учёта релятивизма
Сообщение05.02.2018, 09:25 
Заслуженный участник


20/08/14
11867
Россия, Москва

(Сверхточное время в x64)

bondkim137 в сообщении #1290167 писал(а):
По работе как-то мне нужно было сделать так, что б у обычного x64-сервера были часы, работающие с точностью семи с половиной порядков. Ни часы в биосе, ни высокочастотный генератор, доступные в ПО, такой точностью не обладают. Так вот - иногда (все-таки попадались совсем пьяные машины) проблему удавалось решить эмпирическим путем - точной юстировкой часов и внесением поправочного коэффициента на уровне софта.
Хм, интересно. По идее именно это делает и ntpd и даже обычная w32time, только они ещё пытаются определить этот самый коэффициент поправки по данным внешнего источника времени. Как в w32time задать один конкретный фиксированный коэффициент ухода времени я так и не нашёл (не поделитесь если знаете?).

Но на самом деле интересно совсем другое: обычные высокочастотные (типа 14-18МГц) кварцы имеют температурный дрейф порядка 50ppm в диапазоне -20°..+70°, или порядка 10ppm в диапазоне +25±10°, т.е. фактически 1ppm/°C, а значит для достижения точности 7,5 порядков (это на секундочку 0,03ppm) надо стабилизировать или контролировать температуру кварца с точностью 0,03°C - так вот интересно как это реализовано? Если кварц сидит на материнской плате, греется совершенно "от фонаря" (и от нагрузки на комп), термометра с такой точностью около кварца нет даже близко. Даже если Вы таки воспользовались встроенным мониторингом температуры материнской платы, то он имеет точность порядка градуса (с неизвестной характеристикой погрешности от него до кварца) и получить точность лучше 6-ти порядков на серийном кварце нереально. Даже для TCXO (термокомпенсированных) дают погрешность менее 6,3 порядка (0,5ppm), вот тут есть график. Погрешность примерно 7,5 порядков дают только хорошие MCXO или OCXO (термостатированные). Но вроде бы ни OCXO, ни MCXO, ни даже TCXO в серийные материнские платы не ставят.

Второй вопрос: кварцы стареют, порядка 2ppm/год, ну пусть вам попался один из десятка хороший, с вшестеро меньшим старением (это в общем вполне реально), пусть, но всё равно, с 0,33ppm/год ошибка 0,03ppm набегает всего за месяц! Её Вы тоже скомпенсировали программно? Если нет, то на протяжении года стабильность в любом случае не превысит 6-6,5 порядка, но никак не 7,5!

ИМХО, вы могли получить реальную точность 5,5-6 порядков (причём ещё надо было неслабо заморочиться с температурой), но никак не 7,5. Если конечно вам не попался уникальный (один из десятков тысяч) кварц с дрейфом на ДВА ПОРЯДКА меньше ... Тогда да, можно и чуточку хуже 7 порядков (ограничено неизвестным старением) точность получить. Но отбирать столько материнских плат, да ещё тестировать в течении месяцев на малое старение ... Простите не верю, на порядки дешевле запаять термостатированный кварц на любую мать или подключить рубидиевый генератор. Может Вы ошиблись с цифиркой и реальная (а не кратковременная за несколько минут в стабильных внешних условиях) точность была не 7,5 порядков, а 5,5? Это более реально без заморочек со старением и температурой. Ну или мне правда интересно как вы превысили точность в 6 порядков в реальных условиях на серийной плате?

 Профиль  
                  
 
 Re: Точность позиционирования (GPS) без учёта релятивизма
Сообщение05.02.2018, 15:59 
Аватара пользователя


07/02/12
1439
Питер

(Dmitriy40)

Мне нужен был генератор 27MHz в качестве тактового для создания сигнала MPEG TS перед подъемом его на спутник. Хорошие железные решения стоят до 20 тыс. у.е. за 4 канала. На x64, сами понимаете, получилось собрать значительно дешевле. Перед тем, что б поднять нас на спутник, нас долго гоняли тестовым оборудованием, которое в частности ругалось на расхождение часов в сигнале.

С нас выходит IP-сигнал, в принципе обладающий большим природным джиттером. Потому кратковременные колебания генератора совершенно не важны и гасятся деджиттером анализатора. Видимая ошибка набегает лишь за пару часов с переполнением буферов в деджиттере. Соответсвенно и точность нужна усредненная, за порядка час времени. Но нужна.

Механизмы встроенной автоподстройки мы всегда выключали, они работают паршиво, часто не очень непрерывно. С ними даже логи с разных серверов очень плохо перемешиваются по тайм-маркерам. Юстировали сами по эталонному MPEG-сигналу с дорогого транскодера, слушая его через IP. Как у него (и у анализатора) сделан генератор - не знаю. Может их там дюжина с усреднением и юстировкой..

Какая реальная точность получилась - не знаю. Могу лишь судить лишь о том, что раньше анализатор ругался о выходе за 27MHz, теперь не ругается. Ну и еще - у пациентов до юстировки за сутки относительно эталона набегала оценка в точности около 5-6 порядков. После - 6-7.5. Не все сервера после юстировки смогли тест пройти. Может быть, это объясняется как раз особенностями кварцев, о которых вы говорите. Я в природу не вникал - мы их просто частично забраковали.

Коэфициент не засовывали в систему, его применяли уже внутри собственного ПО.

Год никто не тестировал, но две недели погоняли перед тем, как на спутник нам разрешить подняться. Два месяца полет нормальный, спутник еще не упал. Вероятно, потребуется ре-юстировка во время тестовых работ. Спасибо, старение буду иметь в виду.

Чего-то я уже на подзатыльник в плане NDA наговорил :-)

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 34 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3

Модераторы: photon, whiterussian, Jnrty, Aer, Парджеттер, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group