Цитата(InvisibleFed @ Dec 13 2009, 10:06)
Здравствуйте. Не знал точно в какую ветку, вроде сюда ближе. Для реализации одного проекта нам необходима была система временной синхронизации разнесенного измерительного оборудования. Точности системы GPS (сигнала секундной метки, PPS) казалось вполне достаточно. Взяли пару модулей OEM Lassen IQ (C/A L1) с внешними антеннами. Подключили и решили померить относительный разбег двух PPS (не относительно UTC - тут нужен еще более точный эталон, а чисто между собой). Качество приема было средненькое (от 3 до 7 спутников на каждом модуле), но вполне достаточное. И вот обнаруживаем интересную деталь. Большую часть времени, когда оба приемника выдают навигационные данные (т. е. они синхронизированы со спутниками) разница в приходе секундных импульсов лежит в диапазоне от 20 до 1000 нс в зависимости от количества спутников, с которыми синхронизированы оба приемника. Но примерно в 1% случаев (снимали и записывали разницу больше 3-х часов чистого времени три дня) происходят как бы провалы синхронизации, когда разница в приходе двух секундных импульсов улетает вообще в космос (речь идет о миллисекундах, даже десятках миллисекунд !). Такие провалы возникают буквально на ровном месте: приемники и антенны неподвижны, координаты получаем, на обоих модулях может быть хоть по 6-7 спутников, разбег по 20-50 нс, потом БАЦ! и разлетелись. А через пару тактов PPS – как ни в чем не бывало снова 20-50 нс. В чем причина? Подумал про чистоту эксперимента, но провалы возникают без какого-то периода, вне зависимости от количества спутников (короче хаотично). Кто что подскажет или какие мысли о возможных причинах? Кто с таким сталкивался? В других модулях такое наблюдается (нет пока возможности проверить)?
Ничего особо удивительного в появлении таких расхождений в PPS синхронизации не вижу. Такое бывает, в большинстве случаев из-за недостаточно аккуратного съема данных. Подозреваю, что у вас именно такой случай, судя по некоторым приводимым вами странным обстоятельствам. Вот например:
Цитата
...когда оба приемника выдают навигационные данные (т. е. они синхронизированы со спутниками) разница в приходе секундных импульсов лежит в диапазоне от 20 до 1000 нс ...
...Координаты стоят уверенно, резких изменений нет. Т. е. изменения координат то есть незначительные, но такие изменения есть и без провалов - в пределах инструментальной ошибки.
1. Выдача нав. данных сама по себе не гарантирует, что приемник работает в нормальном режиме, и соответственно, что метка времени лежит внутри своего диапазона, описанного в ТТХ.
Нормальный режим (обычно это 3D оценка с какой-то оговоренной вероятностью) определяется по спец. флагу в сообщениях приемника (fix quality или fix mode в NMEA сообщениях). Поэтому график "провалов", "скачков" и т.п. в требуемых нав. данных надо накладывать на график fix quality как логическую маску - для всех точек с допустимым fix quality никаких "провалов" не должно быть, иначе приемник работает в ненадежном нештатном режиме. В случае с Trimble Lassen IQ, штатная синхронизация PPS не должна быть не хуже +/-50 нс относительно системного времени GPS, соответственно взимная синхронизация между двумя приемниками должна быть не хуже +/-100 нс без учета неравномерности распространения импульсов PPS (т.е., антенные кабели и PPS-линии должны быть калиброваны).
2. Рассинхронизация на 1000 нс минус макс. 100 нс инструментальной ошибки дает минимум 900 нс ошибки по времени относительно времени GPS, что прим. равно 900 [нс] / 3.33 [нс/м] = 270 [м] ошибки местоопределения, что есть очень много, а вы говорите "Координаты стоят уверенно". 900 нс ошибки - это само по себе является нештатной ситуацией. Маловероятно, но не исключается, что такая ошибка происходит из-за того, что сигналы со всех спутников пришли на антенну приемника переотраженными от одного и того же удаленного на неск. сот метров объекта, но тогда не должно быть вариации от 20 до 1000 нс, что есть очень большая вариация.
Коментарий по приемнику Lassen IQ.
1. У него всего 12 каналов - это мало для надежной работы в
реальных условиях, т.е. при изменении принимаемого созвездия каждые 10-15 мин. и непереодических замираниях сигналов от отдельных спутников.
2. ultra low power receiver on a miniature form factor - тоже фактор малой надежности, т.к. такой приемник сильно подвержен действию различных помех, в т.ч. естественных, напр. наводки с цепи питания, низко-частотных излучений от рядом работающих устройств и из-за утечки сигнала на корпус, и т.д. Хотя, Starter Kit поставляется в специальном корпусе. который должен предохранять от EMC, гарантию на это дать сложно. Как правило, в таких случаях потребитель сам должен обеспечивать EMC.
3. Тримбловские приемники считаются одними из лучших по качеству и у них много настраиваемых параметров. Однако, они "лучшие" только для профессиональных геодезистов и т.п., так как очень "капризны" - надо точно знать, как настроить большинство параметров для получения адекватного решения по времени и позиции, а так же правильно выбрать место и время сбора нав. данных.
Общий коментарий.
Для точной взаимной синхронизации (до 20 - 40 нс) устройств часто недостаточно синхросигнала PPS, и еще требуется общий сигнал частоты опорного (задающего) генератора - т.е. один и тот же reference frequency source.
Причина редактирования: Избыточное цитирование
Синхронизация системы по GPS., PPS непонятные сбои.
Dec 13 2009, 06:06
