Fragen zur GPS-Zeit und UTC-Zeit

Allgemeine Fragen zu GPS und verwandten Themen

Moderator: Roland

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GPS-Ralf

Fragen zur GPS-Zeit und UTC-Zeit

Beitrag von GPS-Ralf » 14.08.2005 - 12:53

Hallo,

ich habe ein paar Detailfragen zu GPS-Zeit und UTC-Zeit, vielleicht kann mir einer weiterhelfen...

Frage 1:
Die Satelliten arbeiten mit der GPS-Zeit, die sich ja aufschlüsselt über die TOW (time of week) deren Zählbeginn der 6.Jannuer 1980 war. Demnach müsste die TOW in allen Satelliten die die Erde umkreisen die gleiche sein, d.h. alle Satelliten haben eine synchronisierte Zeit.(?)
Wo auf der Erde war der Datumsbeginn für die GPS-Zeit? Beim Nullmeridian?

Frage 2:
In den NMEA Datensätzen (z.B. RMC oder GGA) wird die UTC-Zeit angezeigt. In welchem Datensatz wird die GPS-Zeit bzw. TOW angezeigt d.h. wo kann ich in den „Rohdaten“ die zur Erde gesendet werden die TOW sehen?

Frage 3:
Zwischen GPS-Zeit und UTC-Zeit sind (im Moment noch) 13 Sekunden Zeitunterschied (der ändert sich ja jetzt am 1.1.2006 auf 14 sek.). Werden diese „Leapseconds“ von den Satelliten mit ausgestrahlt und in welchem Datenprotokoll (NMEA Datensatz) kann man diese finden.

Danke und Gruss
Ralf

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Roland
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Beitrag von Roland » 15.08.2005 - 23:12

Hallo Ralf,

mit fortschreitender Tageszeit schwindet mein Mut, Dir zu antworten - und die Hoffnung, dass es ein anderer tut :(
Mein Wissen beruht nicht auf Praxis oder Programmieren sondern auf gelegentlichem Surfen. In Ansätzen nur soviel:

1. Es wird eine GPS-Zeit von der Master-Control-Station überwacht und gehalten. Jeder Satellit erhält in Bezug darauf einen Korrekturdatensatz für seine Uhren.
http://www.fpk.tu-berlin.de/~groth/vk3/gpsscript.pdf
Seite 10ff. Hier wird der Start übrigens auf den 5.1.1980 gelegt, hoffentlich stimmt das andere ...
Schon taucht bei mir die Frage auf, wie werden denn die drei/vier Uhren des Satelliten gemittelt ?
Korrektur: es ist jeweils nur eine Uhr aktiv, die anderen sind Reserve.

Auf der Erde sollte der Datumsbeginn der Nullmeridian sein, da auf UTC, ehemals GMT bezogen wird.

2. Die NMEA-Datensätze enthalten dass, was bei den GPS-Receivern hinten rauskommt ...
http://www.gpsinformation.org/dale/nmea.htm#GSV
Rein kommt aber die Navigationsnachricht über den C/A-Code; und in der steckt alles mögliche, auch die gesuchten Zeitgrößen. Frag' mich nicht nach einer Software, mit der man die irgendwo rauszutzeln kann.

3. Ich glaube, die Leap-second steckt nur in der Navigations-Message (oh sein schönes Deutsch).

Also besser kriege ich das heute nicht hin.

Grüße Roland
Zuletzt geändert von Roland am 16.09.2005 - 18:31, insgesamt 1-mal geändert.

GPS-Ralf

Beitrag von GPS-Ralf » 16.08.2005 - 16:30

Hallo Roland,

Danke für deine erste Antwort.

Wenn man es rein logisch betrachtet ist der Datumsbeginn am Nullmeridian natürlich am sinnvollsten. Ich habe aber bisher noch keine "offizielle" Bestätigung dafür irgendwo gefunden.

Was ich aber gefunden habe ist der "offizielle" Datumsbeginn. Der wird wie folgt angegeben "... zero time-point is defined as midnight on the night of January 5, 1980 / morning of January 6, 1980...." also 5.1.1980 24Uhr oder 6.1.1980 0 Uhr. Jetzt kann sich jeder selbst raussuchen was er nehmen will.

Danke auch für die anderen interessanten Links.

Gruss Ralf

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Roland
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Beitrag von Roland » 16.08.2005 - 22:14

Hallo Ralf,

einige Receiver geben tatsächlich die Navigationsnachrichten (teilweise) aus:
http://www.helenav.nl/rinex.htm

Und Daten gibt es im Nachhinein hier
http://gibs.leipzig.ifag.de/cgi-bin/gps_almanac.cgi?de

Aber jetzt sag' auch, was machst Du damit ?
Das Thema GPS-Zeit wurde hier nämlich schonmal angerissen:
http://www.kowoma.de/gpsforum/viewtopic.php?t=480

Ich wurde nicht ganz glücklich, weil ich verstehen wollte, welche Schritte im Empfänger im Augenblick des Fixes wie schnell ablaufen. Wäre das nicht was für Dich :)

Etwas spitzfindig angemerkt: wenn einer UTC als Zeit angibt, ist das doch eine Bestätigung für den Bezug auf Greenwich.

Grüße Roland

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Beitrag von Roland » 23.08.2005 - 22:17

Hallo Ralf !

da Du Dich so dafür interessierst hier mein Überraschungsfund:
Do_ya_wanna_zutzel?
mit der
Website zum Programm

Scheinbar kann man sich für 200 US$ einen Bausatz bestellen und eine Freeware laden, um ans Eingemachte zu kommen. Danach könntest Du vielleicht Deinen GPS-Receiver an einer Tischkante knacken und an die Platine löten :twisted: :twisted: :twisted:

Der Text-Beitrag sagt aber auch, wie schwierig es ist, mit der Entwicklung Schritt zu halten. Und selbst diese 'Semi-Profis' schaffen es am Ende bei der Positionsbestimmung noch nicht, mit den echten Profis Schritt zu halten. Die sind immerhin eine Zehnerpotenz besser. Zeigen die Grafiken, dass Satellitenwechsel ursprünglich doch ein Problem sind und es einiger Tricks zum Glätten bedarf ?

Da ich vor langer, langer Zeit mal ein GPS-Gerät beruflich gesehen habe, sinniere ich momentan darüber, warum mir keiner diesen Bausatz gezeigt hat bzw. dessen Existenz erwähnt hat oder warum die Azubis in der Berufsschule nicht so ein Experiment vorgeführt bekommen. Wird man hierzulande absichtlich ein bisschen dumm gehalten ... man k-ö-n-n-t-e die PISA-Studie auch von der Seite sehen :?

Grüße Roland

Deichgraf
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Unterschiedliche Zeit-Angaben

Beitrag von Deichgraf » 24.03.2007 - 10:48

Hi,
letzten's ist mir aufgefallen, dass meine iBT 1 s hinter der Funkuhrzeit herhinkt, die Kontrolle des Garmin GPS72 hat ergeben, dass dies Gerät bis auf eine von mir nicht messbare Verzögerung genau geht.
Ohne Satellitenverbindung läuft die Garmin-Uhr aber gewaltig vor. Im Garmin kann daher kein Quarz sein.
Das Hinken der BT-Maus wird sicherlich durch den PPC verursacht sein.

Gruß
Günther
Zuletzt geändert von Deichgraf am 24.03.2007 - 14:32, insgesamt 1-mal geändert.

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Jörn Weber
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Re: Fragen zur GPS-Zeit und UTC-Zeit

Beitrag von Jörn Weber » 24.03.2007 - 14:02

Hallo Ralf,
GPS-Ralf hat geschrieben: Frage 1:
Die Satelliten arbeiten mit der GPS-Zeit, die sich ja aufschlüsselt über die TOW (time of week) deren Zählbeginn der 6.Jannuer 1980 war. Demnach müsste die TOW in allen Satelliten die die Erde umkreisen die gleiche sein, d.h. alle Satelliten haben eine synchronisierte Zeit.(?)
Nein, keine direkte Zeit-Synchronisation bei den aktuelle Navstar, dafür aber mehre hochgenaue Atomuhren unterschiedlicher Bauart je Satellit. Die ersten Satelliten der neusten Generation können jetzt auch miteinander reden.
Wo auf der Erde war der Datumsbeginn für die GPS-Zeit? Beim Nullmeridian?
An der Datumsgrenze. Der Nullmeridian von Greenwich hat 12:00 Erdzeit.

Mit den Fragen 2 und 3 habe ich mich noch nicht beschäfftigt.

Gruss Joern Weber

Deichgraf
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Footprint Greenwich

Beitrag von Deichgraf » 24.03.2007 - 15:15


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