Синхронизация времени компа по GPS-приемнику

[Vladimir Nebotov]

Подскажите есть ли в природе и где скачать/купить простенькую прогу, позволяющую настроить время компа по сигналу с GPS-приемника. Дополнительных функций не требуется.

[Pilgrim]

Уточню, что время требуется с точностью около 10 мс. Для наблюдения покрытий.
Поэтому "атомные часы", nntp и пр. не годятся.

[Stepa]

Нужен кабель RS-232, который соединит приемник с ЭВМ, чтобы тот принимал сигналы в формате NMEA.

http://pf.itd.nrl.navy.mil/protools/gpsLogger.html

P.S.  Сам бы попробовал, да кабеля нет под руками...

[Vladimir Nebotov]

Нужен кабель RS-232, который соединит приемник с ЭВМ, чтобы тот принимал сигналы в формате NMEA.

http://pf.itd.nrl.navy.mil/protools/gpsLogger.html

В наличии уже есть USB-приемник, который передает сигналы в формате NMEA, надо прогу посовременнее.

[Ivan Mhitarov]

Какая операционка?
А то Windows и 10 мс точность слабо совместимы.
Если программа будет считывать время с GPS и впечатывать его в кадр - тогда можно, а если просто устанавливать время на компе - тогда точность 55 мс никто не отменял пока. По крайней мере на XP.

[andyp]

http://andyplekhanov.narod.ru/linux/ntp.htm

[Vladimir Nebotov]

Какая операционка?
А то Windows и 10 мс точность слабо совместимы.

WinXP, какая есть.

Если программа будет считывать время с GPS и впечатывать его в кадр - тогда можно...

Вот это собственно и надо, впечатывание в кадр момента начала экспозиции.

http://andyplekhanov.narod.ru/linux/ntp.htm

Андрей спасибо, но хочется под винду. Иначе надо осваивать линух, учить этому других наблюдателей, покупать новые более дорогие жпс, и т.д. и т.п., в общем импоссибл. Хочется заставить работать имеющийся набор, чтобы потом его могли использовать или повторять другие наблюдатели.

[Ivan Mhitarov]

Если программа будет считывать время с GPS и впечатывать его в кадр - тогда можно...

Вот это собственно и надо, впечатывание в кадр момента начала экспозиции.

Если есть возможность написать или изменить программу захвата, то зная протокол NMEA задача сильно упрощается.

Есть также программно-аппаратный комплекс KIWI-OSD, вставляющий время GPS в видеосигнал.

[krussh]

http://www.kaska.demon.co.uk/

синхронизация системного времени с GPS.
точность ограничена задержками в операционной системе. для ХР получалось что-то около 0.015 сек.

[Ivan Mhitarov]

точность ограничена задержками в операционной системе. для ХР получалось что-то около 0.015 сек.

Насколько мне известно, в ОС DOS и Windows минимальный квант времени - 55 мсек, то есть о точности выше 1/18 секунды говорить не приходится.
Если программа не использует системное время, а будет считывать время с GPS и вставлять его в кадр - возможна миллисекундная точность с использованием QueryPerformanceTimer.

[1212Lupus]

Ещё до кучи: KIWI - Precision GPS Timing - the hardware pics
Dave's SveeSix GPS PC Interface

К сожалению, Иван прав -- точность лучше 50 мс можно получить только если вставлять время в кадры видео-ролика.

[krussh]

Для точной синхронизации GPS должен иметь вход тактирующего импульса, это встречается только на специализированных приборах вроде Trimble Accutime. Все приборы с протоколом NMEA работают по COM-порту и время задержек будет определяться частотой прерываний/опросов.

В Windows можно получать точность лучше 55 мс: http://lists.ntp.isc.org/pipermail/questions/2005-March/004925.html

The Windows API to read the system time provides a resolution of
 nanoseconds. However, the value returned by those APIs is updated
 once every timer tick, so if your application polls the system time
 continuously, it will read the same time between two ticks, and
 after each tick it will find the system time has been incremented by
the tick interval, i.e. 10 or 15 milliseconds.

In order to increase the resolution of the Windows system clock
beyound that  tick interval, the NTP service under Windows runs a special high
 priority thread which interpolates the time between two clock ticks
 using the Windows performance counter API.

[Василий Вершинин]

я GPS-clock пользуюсь, да, где-то уже была подобная тема.

[Штрель > 1]

http://yandex.ru/yandsearch?text=gpsyncro

[Vladimir Nebotov]

Скачал gpsyncro, вроде работает, только спутников не видно, GPS с системником находятся далеко от окна а ноут на работе, завтра протестим как положено. Скачал отсюда: http://www.entels.ru/component/option,com_docman/task,cat_view/gid,35/Itemid,273/ , первые ссылки в яндексе пустые или глючные. Теперь следующий момент - посмотрел в максиме на заголовки файлов, везде время дано с точностью до секунды, а это никуда не годится. Как заставить максим писать время экспозиции с бОльшей точностью?

[Vladimir Nebotov]

gpsyncro не работает, отказывается видеть мой gps. В описании сказано: "Программа разработана для GPS-приёмника NAVI-S, производства компании Falcom", видимо потому и не хочет. gps-clock не понимает com-порты, отличные от 1 и 2. Продолжаю искать новые варианты.

[tlgleonid]

Есть у меня очень серьезные сомнения в разрешимости этой задачи. Проблемой являются непредсказуемые задержки в операционной системе, которая не является операционкой реального времени и нет никакой гарантии, что впечатается действительно правильное время. Мне кажется более перспективной запись в видеозапись с аудиодорожкой сигналов от КВ-станций, но этот путь я еще не прошел.

[Vladimir Nebotov]

Леня, не надо никаких аудиодорожек. Надо смотреть правде глаза. Смотреть глазом когда в нем чертики на второй минуте начинают бегать и звезду колбасит т.к. на пределе почти, надоело. Нужен надежный способ регистрации, и он есть - дрифт, или по-русски съемка треков неподвижным скопом. Ежели покрытие есть - оно будет 100% зафиксировано. Но для того, чтобы фиксация была полноценной, надо ее привязать к точному времени, это есть как мне кажется главная задача на сегодняшний момент.
Что мы имеем? Мы имеем орпределенное кол-во наблюдателей, вооруженных примерно одинаковыми сетапами: маунты EQ5-EQ6, телескопы 80-200 мм, приемники Canon-QHY, ноуты с операционкой XP, суперчувствительных видеокамер нет. Наблюдатели люди как правило наблюдающие, и как правило далекие от того, чтобы заниматься программированием (Леня ты - редкое замечательное исключение), освоением новых операционных систем, разбирательством плагинов и т.д. и т.п.. Наблюдателям нужно простое решение. GPS-приемники бытового уровня доступны каждому, пусть синхронизация часов через них выдаст тебе точность 0,1 сек, но это все равно будет много выше, чем оценка глазом с нажатием кнопок секундомера. Есть второй вариант - синхронизация через инет с мобильника с атомными часами, тоже вариант. Если решить эту проблему то остается последняя - впечатывать время с нужной точностью в фитс. Дальше должно наступить счастье.

[Ivan Mhitarov]

А разве Максим не пишет время начала экспозиции в FITS?
После калибровки http://www.cyanogen.com/help/maximdl/Shutter_Latency_Measurement.htm он даже пишет с сотыми долями секунды.

[Vladimir Nebotov]

А разве Максим не пишет время начала экспозиции в FITS?

Насколько я понял он пишет "середину экспозиции". Я пересмотрел свои фитсы с кенона и кху-6 - везде время с точностью только до секунды, как добавить ему десятые/сотые доли не нашел. Спрашивал у профи - они тоже не знают.

После калибровки http://www.cyanogen.com/help/maximdl/Shutter_Latency_Measurement.htm он даже пишет с сотыми долями секунды.

Спасибо! А также Игорю Чекалину за перевод с комментариями, буду пробовать!

[Ivan Mhitarov]

Насколько я понял он пишет "середину экспозиции".

Вот что пишет разработчик в группе по Максиму:

DATE-OBS – date of observation in the ISO standard 8601 format (Y2K
compliant FITS): CCYY-MM-DDThh:mm:ss.sss. The Universal time at the
start of the exposure is used.

Вкратце: В поле DATE-OBS записывается всемирное время НАЧАЛА экспозиции.

[Ivan Mhitarov]

Только что сам проверил - пишется именно НАЧАЛО экспозиции.

[Vladimir Nebotov]

Похоже вопрос синхронизации решен, но без GPS. Мегареспект Игорю Чекалину за рекомендацию проги Chameleon Clock. После отбора серверов с быстрым пингом, мало изменяющимся во времени, точность синхронизации колеблется в пределах до 20 милисекунд! Проверил с двух провайдеров, а потом через мобильник - все ОК! Счастье близко! Теперь для его наступления осталось протестировать камеру, надеюсь у QHY-6 будет стабильность в задержке экспозиции.

[1212Lupus]

Владимир, как именно вы установили, что задержка 20 мс?

[Vladimir Nebotov]

Владимир, как именно вы установили, что задержка 20 мс?

Поправка, не задержка. Делаю кучу синхронизаций подряд и смотрю примерную амплитуду отклонений. Амплитуда на хорошем прове укладыватеся в +/- 20мсек, большинство поправок менее 10 мсек, через мобильник амплитуда укладывается в +/- 50 сек, большинство поправок +/- 20 мсек. Важно сделать несколько тестов серваков и посмотреть с какими время пинга стабильное, их внести в список для синхронизации.
Задержка будет у камеры, но она хранится в гараже. Сегодня заберу и завтра буду тестировать по методике, о которой написал Иван Мхитаров. Все это очень кстати - 31 июля будет отличное покрытие с рангом 99, наблюдать буду почти в середине полосы. Звездочка слабая, так что остается именно дрифт.

[xd]

Есть ещё такая штука, как временнОе разрешение системного таймера. При запуске ядра OS Windows умеет принимать параметры (те, которые в boot.ini). Подробней можно прочитать здесь: http://technet.microsoft.com/en-us/sysinternals/bb963892.aspx
Но это в теории. На практике имеет смысл выставить минимальное значение и попробовать потестировать систему.

[Vladimir Nebotov]

Провел калибровку QHY-6 через Shutter_Latency_Measurement. Получилась картина как на рисунке. Т.к. китаец торопится догнать и перегнать Сбиг в количестве произведенных камер, то отверстие с фоторезьбой он сделать не успел. Пришлось размещаться в ограниченном пространстве на столе и вся табличка не влезла, но что надо поместилось. Если я правильно понял, то получается что задержка у QHY-6 менее 0,01 сек. Шустрая однако камера!
И вот что интересно, при экспозициях 0,01/0,05/0,1/0,5 секунды горят следующие цифры: 37/41/45/86, т.е. короткие экспозиции отрабатываются как попало.
После того как прописал нули в клеточках теперь выдает такое время экспозиции:
DATE-OBS   = '2008-07-29T19:42:40.57' /YYYY-MM-DDThh:mm:ss observation start, UT. Счастье наступило?

[Ivan Mhitarov]

Счастье наступило?

Похоже что да. Поздравляю. Вот только непонятно, почему китаец так плохо к коротким выдержкам относится?

[krussh]

Не забывайте, что картинка на мониторе меняется всего 60-70-... раз в секунду.
А калибровка затвора именно по ней идет.

[Vladimir Nebotov]

Не забывайте, что картинка на мониторе меняется всего 60-70-... раз в секунду.
А калибровка затвора именно по ней идет.

Так точно, верное замечание. Калибровался на ноуте, у него частота смены картинки 60 Гц, повторю калибровку дома, ЭЛТ монь выдает 160 Гц - это самое шустрое что есть в наличии.

[Александр Л.]

  Для работы появилась необходимость временно ( до покупки нормального варианта ) сделать сервер точного времени исходя из скудных средств при использовании бесплатного софта. В результате изучения информации в интернете, а также этой темы пришел к выводу, что GPS приемник обязательно должен быть с ком портом, хотя бы с виртуальным, а лучше реальным. В результате был выбран GPS приемник с интерфейсом ps/2    BR-355 - http://www.chip-dip.ru/product0/9000046271.aspx . Приемник имеет выходной разъем mini-din с контактами RX, TX, 5 вольт и земля. Отдельно можно приобрести кабели переходники на RS232 и USB ( prolific PL2303 ). Приемник и кабели были куплены в фирме Сибиград  -  http://www.cbgrad.ru/  на Преображенской площади в Москве. В вариантах с RS232 и USB приемник заработал с полпинка с программой GPSyncro, ссылка дана в посте 13 данной темы.

  PS ссылка на кабели - http://www.chip-dip.ru/search.aspx?searchtext=br-355 .

[lazyBSD]

В результате изучения информации в интернете, а также этой темы пришел к выводу, что GPS приемник обязательно должен быть с ком портом, хотя бы с виртуальным, а лучше реальным.

Для точной синхронизации com порта недостаточно. Нужен сигнал 1PPS.
Хорошие варианты: COPERNICUS RFB 58054-00 от Trimble или Garmin`овский GPS 15L-W.

Тогда и покупать "нормальный вариант" за килибаксы не нужно.
http://www.david-taylor.myby.co.uk/ntp/FreeBSD-GPS-PPS.htm

[Александр Л.]

  Виктор за ссылку спасибо, может быть и пригодится , хотя  для моей задачи точности в 1 секунду вполне достаточно, а в 200 мс более чем достаточно.  Приемник стои 2200 руб, любой из кабелей 500 руб.

[Александр Л.]

  GPS модуль работает с ASCOM драйвером EQMOD. Проверка осуществлялась с подключением к USB.

[Alexandr_V]

Выдача информационных пакетов в  навигационных приемниках не привязана в точному времени.
lazyBSD прав - здесь нужно использовать сигнал pps, который есть на многих oem модулях. Точность выдачи фронта сигнала pps сигма 150нс.

Но не лучше ли вместо точной установки системных часов компа по всемирному времени определить их точное смещение (с последующим учетом этой поправки)? Эта задача по-моему проще.

[Александр Л.]

  Мне большая точность не нужна. Работаю я не на обсерватории, наблюдением покрытий не занимаюсь. Через мои руки шел GPS модуль и я поделился информацией о его совместимости с астрософтом.
  Если бы я делал что либо самодельное на GPS модуле, то сделал бы OSD врезку в видеосигнал. Не очень это сложно. AVR на 10 мгц справится с этой задачей. На что-то подобное есть ссылка в теме.

[Alexandr_V]

  Если бы я делал что либо самодельное на GPS модуле, то сделал бы OSD врезку в видеосигнал. Не очень это сложно. AVR на 10 мгц справится с этой задачей. На что-то подобное есть ссылка в теме.

Это самый правильный вариант.

Можно, как упрощенный вариант, припаять к pps светодиодик, и получить "калибровочную звезду", которая покрывается раз в секунду и начало ее "покрытия" с высокой точностью соответствует секунде всемирного времени.

[Александр Л.]

  Тоже могу поделиться идеей.  Я бы поступил следующим образом. Купил бы плату титлера. Это устройство предназначенное для врезки текста в видео сигнал. Некоторое время назад я покупал вот такой титлер - http://www.asv-technics.ru/product/p_tit.php и переписывал под установленную на плате однокристальную микроэвм - AT90S2313 микропрограмму. На плате установлена выше перечисленная однокристалка, таймер - часы реального времени и система синхронизации. На однокристалке наверное есть свободные выводы, за давностью точно не помню, но почти наверняка есть, в крайнем случае можно удалить таймер. К этим выводам можно подключить GPS модуль. Таким образом можно резко сократить трудоемкость изготовления. Аппаратура платы позволяет обеспечить синхронную привязку в строчным и кадровым импульсам стандартного видеосигнала, а также определять програмным путем полукадры и строки видеосигнала. Далее надо просто переписать микропрограммы однокристалки для врезки в видео времени GPS и установки в видеосигнал какого - либо временного маркера. Аппаратура платы позволяет в пределе установить маркер с точность в 100 нс.

[Alexandr_V]

Раз пошел мозговой штурм  , то еще идея. На некоторых профессиональных навигационных платах имеется вход оцифровки внешней секундной метки. Как правило он используется, если надо осуществить комплексирование спутникового нав.приемника и инерциалки.
Можно на этот вход подать кадровый синхроимпульс и в информационном пакете приемник выдаст смещение начала синхроимпульса относительно всемирного времени с точностью доли микросекунды.

[1212Lupus]

точность ограничена задержками в операционной системе. для ХР получалось что-то около 0.015 сек.

Все приборы с протоколом NMEA работают по COM-порту и время задержек будет определяться частотой прерываний/опросов.

Для точной синхронизации com порта недостаточно. Нужен сигнал 1PPS.

Выдача информационных пакетов в  навигационных приемниках не привязана в точному времени.

Имеется в наличие GPS-коммуникатор Garmin eTrex H. К нему есть кабель для записи/считывания точек на ПК (подсоединяется с СОМ-порту). Протокол NMEA, естественно, поддерживается, сигнала 1PPS нет. Вопрос: можно ли его использовать его для синхронизации системных часов ПК и с какой точностью будут синхронизированы системные часы ПК? Если всё упирается в системную задержку 50 мс -- то хорошо, всё одно лучше, чем вручную секундомер по РВМ синхронизировать...

[Александр Л.]

   Надо пробовать, но для этого Вам понадобится кабель. Возможны варианты самоделок из дата кабеля телефона.

   Я бы поступил так. Если для Вашего навигатора есть возможность купить разъем для кабеля, то я бы выяснил цоколевку этого разъема , а потом изготовил бы кабель сам, если такого разъема нет, то не стал бы пытаться поключить навигатор к компу. На мой взгляд экономически не оправдано при такой его цене ( есть по Вашей ссылке в аксессуарах).


   На всякий случай - при длительном использовании GPS приемника и программы GPsyncro, возникли проблемы связанные с пропаданием связи с приемником, причина пока  до конца не ясна.

[Alexandr_V]

Имеется в наличие GPS-коммуникатор Garmin eTrex H. К нему есть кабель для записи/считывания точек на ПК (подсоединяется с СОМ-порту). Протокол NMEA, естественно, поддерживается, сигнала 1PPS нет. Вопрос: можно ли его использовать его для синхронизации системных часов ПК и с какой точностью будут синхронизированы системные часы ПК? Если всё упирается в системную задержку 50 мс -- то хорошо, всё одно лучше, чем вручную секундомер по РВМ синхронизировать...

Метка времени скорее всего имеется на плате, но не выведена на внешний разъем. Искать ее там занятие неблагодарное, особенно учитывая, что в этом приемнике их собственный коррелятор и описания на него нет. Выход секунды имеется как правило во встраеваемых OEM-модулях.
Что касается момента выдачи информационных пакетов, то приведу такую осциллограмму (см.ниже). На нижней (желтой развертке) метка времени UTC, на верхней информационные пакеты NMEA. Я хотел посмотреть информационные пакеты с Garmin eTrex Venture, но, к сожалению, мне не удалось - хваленая китайская техника сдохла спустя год эксплуатации. Поэтому на рисунке MNEA относится в двухчастотному совмещенному приемнику GPS-ГЛОНАСС. Разница начала сек.метки и начала информационного пакета 40мс. Кроме того, задержка плавает в диапазоне порядка 10мс. Думаю для гармина будет что-то аналогичное. Попробую оживить свой приемник - тогда покажу, что получится.

[lazyBSD]

Вопрос: можно ли его использовать его для синхронизации системных часов ПК и с какой точностью будут синхронизированы системные часы ПК?

Можно, но если нет PPS и есть подключение к интернету, то лучше использовать ntp. Точность будет примерно такой-же.
http://www.david-taylor.myby.co.uk/ntp/index.html

И еще раз повторю ссылку, т.к. там практически полная информация о возможных методах синхронизации и их точности:
http://www.david-taylor.myby.co.uk/ntp/FreeBSD-GPS-PPS.htm

Для анализа можно воспользоваться программой NTP monitor

[Александр Л.]

   На всякий случай - при длительном использовании GPS приемника и программы GPsyncro, возникли проблемы связанные с пропаданием связи с приемником, причина пока  до конца не ясна.

   Где-то неделю все работает нормально, круглосуточно, причина была не в GPS приемнике.

[lazyBSD]

Подниму тему. Возможно, кому-то понадобится точность ±300ns.

Is This the World's Most Accurate NTP Server Hardware?