Zeitgeber haben viele verschiedene Aufgaben. Schauen wir uns diese und die mögliche Genauigkeit ihrer Lösungen an.
Genaue Zeit
Eine präzise Zeitmessung auf der GPS- (oder GALILEO- )Skala ist mit einem Einzelfrequenzempfänger (z. B. NEO-M8T oder LEA-M8F ) mit einem CEP50 von etwa 16–20 ns möglich. Dies ist auf ionosphärische und troposphärische Verzögerungen der GNSS-Signale zurückzuführen. Der Empfänger muss selbstverständlich auf die Länge des Antennenkabels abgestimmt sein und die Verzögerungen in Antenne und Empfänger berücksichtigen. Es ist jedoch zu beachten, dass jedes Satellitensystem eine leicht abweichende Zeitangabe hat. Es gibt vier Hauptzeitreferenzen, analog zu den Satellitensystemen. Diese Referenzen unterscheiden sich um etwa 10 ns, und die Satellitensysteme weichen wiederum um weitere 5–10 ns von ihren jeweiligen Referenzen ab.
Ein Zweifrequenzempfänger (z. B. ZED-F9T oder F10T ) misst und eliminiert die ionosphärische Verzögerung unabhängig, indem er die Frequenzabhängigkeit der Verzögerung ausnutzt. Daher ist seine Genauigkeit höher und liegt bei etwa CEP50 bei 5 ns.
Präzise Zeitangabe auf der UTC-Skala. Jedes Satellitensystem verfügt über eine Methode zur Umrechnung in UTC. Die Genauigkeit der letzten Stelle beträgt jedoch üblicherweise 1 ns. Dies liegt daran, dass die Koeffizienten bestenfalls zweimal täglich, schlimmstenfalls einmal täglich in die Satellitenplatine integriert werden. Dadurch entsteht ein zusätzlicher Verlust von etwa 5 ns.
Synchronisation.
RTK (z. B. ZED-F9T ) ermöglicht die Synchronisierung zweier identischer Empfänger mit einer Genauigkeit von 100 ps (Pikosekunden). Dies setzt natürlich identische Antennen und die Berücksichtigung der Kabellänge voraus. Allerdings stört ein relatives Rauschen von 4 ns aufgrund einer unzureichenden Taktfrequenz des Generators. Die Standardabweichung beträgt laut Dokumentation 2,5 ns. Der Nachteil dieser Methode ist die maximale Reichweite von mehreren hundert Kilometern.
PPP (genauer: PointPerfect, z. B. im ZED-F9T verfügbar) ermöglicht die globale Synchronisierung mit der gleichen Genauigkeit wie RTK. PointPerfect bietet eine Genauigkeit von unter 200 ps, die Gesamtgenauigkeit wird jedoch durch das relative Rauschen bestimmt, sodass sich ein Wert von 2,5 ns ergibt. Der Vorteil besteht darin, dass keine Entfernungsbeschränkungen bestehen.
Genaue Frequenz.
Hier wird alles durch das relative Rauschen, d. h. den Jitter, bestimmt. Daher sind ±4 ns für ZED-F9P durchaus erreichbar, während ±11 ns für NEO-N8T möglich sind.
Zusätzliche Funktionen.
Spezielle Zeitempfänger wie der LEA-M8F . Dieser Empfänger kann in erster Linie die Frequenz seines Generators an die Zeit der empfangenen Satellitensysteme anpassen. Weitere Funktionen ergeben sich daraus.
Zuverlässige und präzise Zeitangaben sind unerlässlich. Beispielsweise im Falle eines Hurrikans, der die Antenne zerstört, oder bei Ausfällen von Satellitensystemen, die etwa alle zehn Jahre auftreten, oder wenn Angreifer mit Zeitmanipulationsgeräten die genaue Zeit von Ihren Uhren ablenken (solche Fälle gab es bereits im Hochfrequenzhandel). Die meisten Zeitmanipulatoren können übrigens nur GPS fälschen, daher ist die Nutzung von GALILEO und BEIDOU eine gute Strategie.
Zuverlässige Frequenz – aus demselben Grund.
Externe Generatorsteuerung. Dies ist nützlich, wenn deren Stabilität noch besser ist, beispielsweise bei Atomuhren.
Frequenzmessung.
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