Zrozumienie GPS Timepulse lub PPS

Zapomnij na chwilę o pozycji GPS. GPS lub GNSS również oblicza czas. I robi to bardzo dokładnie. Z dokładnością do 10 nanosekund. To 0.00000001 sekundy.

Wyobraź sobie, że masz 2 urządzenia w 2 różnych krajach lub 2 czujniki w 2 różnych lokalizacjach i chcesz zsynchronizować ich działania lub pomiary. Możesz skorzystać z internetu, aby uzyskać dokładność około 10 milisekund, lub użyć odbiornika GPS w każdym urządzeniu, aby uzyskać dokładność do 10 nanosekund. A co najlepsze, nie potrzebujesz internetu.

Gdy osiągniemy ten poziom dokładności pomiaru czasu, ważne jest również, aby wiedzieć, w jakiej skali czasu pracujemy. Odbiorniki GNSS zazwyczaj synchronizują się z globalną skalą czasu UTC, ale mogą również synchronizować skalę czasu z konkretną konstelacją (GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou). Każda skala czasu ma swój własny licznik absolutny (na przykład między GPS a UTC jest kilka sekund różnicy), ale generalnie zmiana sekundy jest zsynchronizowana z milisekundą. W każdym razie wniosek jest taki: sprawdź, czy wszystkie czujniki używają tej samej skali czasu.

Teoria jest ciekawa, ale w jaki sposób można faktycznie wykorzystać impulsy czasu GPS w swoim projekcie?

Wszystkie produkty ArduSimple deski mają kołek zwany Timepulse, PPS lub TPS. To różne nazwy tego samego sygnału. Domyślnie ten impuls czasowy jest skonfigurowany na 1 impuls na sekundę (PPS). Oznacza to, że co sekundę, dokładnie w momencie zmiany sekundy, ten sygnał będzie wyzwalany, aby poinformować aplikację o dokładnym momencie zmiany sekundy. Odbiornik może potrzebować trochę czasu na obliczenie rzeczywistej nowej pozycji i udostępni ją tak szybko, jak to możliwe. Na poniższym rysunku znajduje się wizualna reprezentacja tego procesu.

W swojej aplikacji możesz połączyć Timepulse i wyjście danych szeregowych do procesora lub komputera. W pewnym momencie aplikacja odczyta godzinę 8:30:00. Czas przygotować się na kolejny impuls czasowy, który będzie wskazywał dokładnie godzinę 8:30:01.

Ale możesz zapytać, co jeśli sygnał, który chcę zmierzyć, mieści się pomiędzy dwoma impulsami czasowymi?

• Opcja A. Wewnątrz procesora znajduje się oscylator o wysokiej częstotliwości (MHz lub większej), który można synchronizować za każdym razem, gdy występuje impuls czasu.
• Opcja B. Wykorzystaj inną funkcję odbiorników GPS: EXTINT lub wejście EVENT. O tym sygnale porozmawiamy innym razem, zaktualizujemy ten post linkiem.