◇GPS,GPS+PPSを使うNTPサーバの調整
シリーズ「GPS-NTP」
- ◆Raspi3でGPS-NTPサーバ
- ◇電波時計用NTPリピータ
- ◇GPS+PPSでNTPサーバを立てる
- ◇自動GPS-システム時計強制同期
- ◇GPS,PPSとインターネット上のNTPサーバの比較
- ◇GPS,GPS+PPSを使うNTPサーバの調整〇
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◇GPS,PPSとインターネット上のNTPサーバの比較の続きの記事です。
図の番号は続きになっています。
情報の取り方、グラフにする方法などは
◇GPS,PPSとインターネット上のNTPサーバの比較
を参照してください。
GPS,GPS+PPSを使ったNTPサーバの絶対時刻調整
GPS,GPS+PPSを使ったNTPサーバは時間の揺れは少ないですが、絶対時間とのずれは分かりません。
そこでまずはネットワーク上のNTPサーバ(ntp.nict.jp)を参照し、絶対時間を調整します。
もちろん、GPS+PPSの方が正確である可能性もありますが、まずはntp.nict.jpを使った方が絶対時間に関しては正確だとします。
調整が済めばインターネット環境から切り離すことができます。
GPS機での調整法
調整は/etc/ntp.conf上のfudge記述のtime1で行います。
fudge 127.127.28.0 time1 -1.400 refid GPS stratum 3
offset値を比較し、
参考値より小さい場合はtime1数値を大きくし、参考値より大きい場合はtime1数値を小さくします。
例えば、/etc/ntp.confの定義が
server ntp.nict.jp iburst
server 127.127.28.0 prefer minpoll 4 maxpoll 4
fudge 127.127.28.0 time1 -1.480 refid GPS stratum 3
となっていてoffset値が
$ ntpq -p
remote refid st t when poll reach delay offset jitter
==============================================================================
*SHM(0) .GPS. 3 l 10 16 7 0.000 -11.269 11.454
+ntp-a3.nict.go. .NICT. 1 u 17 64 1 4.975 48.112 6.780
となる場合は、50ミリ秒程（48-(-11))大きくしたいので、-1480+50=-1430にします。
server ntp.nict.jp iburst
server 127.127.28.0 prefer minpoll 4 maxpoll 4
fudge 127.127.28.0 time1 -1.430 refid GPS stratum 3
ただし、offsetは揺れ動いているため、ntps -pでは必ずしも適正な調整はできません。
変化を連続的に追ったグラフを見る必要があります。
GPS+PPS機での調整法
調整は/etc/ntp.conf上のPPS(127.127.22.0)のfudge記述のtime1で行います。GPS(127.127.28.0)のfudge記述のtime1はPPSとの調整に使います。
server ntp.nict.jp iburst server 127.127.28.0 prefer minpoll 4 maxpoll 4 fudge 127.127.28.0 time1 0.058 refid GPS stratum 3 # 0.058:PPSとの差の調整 server 127.127.22.0 minpoll 4 maxpoll 4 fudge 127.127.22.0 refid PPS stratum 0 # 調整なし
ntpq -pでoffsetを見ると
$ ntpq -p
remote refid st t when poll reach delay offset jitter
==============================================================================
*SHM(0) .GPS. 3 l 8 16 377 0.000 -8.309 3.970
oPPS(0) .PPS. 0 l 6 16 377 0.000 0.000 0.001
+ntp-a3.nict.go. .NICT. 1 u 49 64 377 4.255 0.324 0.122
おおよそ0.3ミリ秒程度の差です。
この値で調整するなら
fudge 127.127.22.0 time1 0.0003 refid PPS stratum 0
となります。
グラフを見ると
仮調整後の状態
３台のRaspi3で/etc/ntp.confにそれぞれ次の設定を行い、３台同時に24時間動かし情報を取得しました。
- - - GPS機 raspi01:192.168.1.40 server ntp.nict.jp iburst server 127.127.28.0 prefer minpoll 4 maxpoll 4 fudge 127.127.28.0 time1 -1.420 refid GPS stratum 3 - - - GPS+PPS機 raspi02:192.168.1.14 server ntp.nict.jp iburst server 127.127.28.0 prefer minpoll 4 maxpoll 4 fudge 127.127.28.0 time1 0.058 refid GPS stratum 3 server 127.127.22.0 minpoll 4 maxpoll 4 fudge 127.127.22.0 time1 0.0002 refid PPS stratum 0 - - - 比較機 raspi03 server raspi02.local iburst server raspi01.local iburst server ntp.nict.jp iburst
調整後のグラフを示します。１日全体と安定期（約５時間半分)のみ取り出したグラフになっています。
GPS機
乱れの小さな領域(10000-30000)を取り出してみます。
30ミリ秒程度大きくなっています。調整が強すぎたようです。
GPS+PPS機
乱れの小さな領域(15000-35000)を取り出してみます。
0.00003(0.03ミリ秒)程度小さいようです。
GPS機サーバ、GPS+PPS機サーバ、NICTサーバの比較
第３のマシンからGPS機、GPS+PPS機で動いているサーバ、およびインターネット上のサーバ(NICT)にアクセスし比較します。
乱れの小さな領域(10000-30000)を取り出してみます。
各マシンでのNICTサーバの差とほぼ同じ結果になりました。
まだ調整の余地があります。
追加調整後
次の設定で試してみました。
- - - GPS機 raspi01:192.168.1.40 server ntp.nict.jp iburst server 127.127.28.0 prefer minpoll 4 maxpoll 4 fudge 127.127.28.0 time1 -1.445 refid GPS stratum 3 - - - GPS+PPS機 raspi02:192.168.1.14 server ntp.nict.jp iburst server 127.127.28.0 prefer minpoll 4 maxpoll 4 fudge 127.127.28.0 time1 0.058 refid GPS stratum 3 server 127.127.22.0 minpoll 4 maxpoll 4 fudge 127.127.22.0 time1 0.00023 refid PPS stratum 0
24時間のグラフと安定期の5時間半のグラフを示します。
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