现代最常用的授时方式就是卫星授时,且广泛应用于车载导航、车辆监控、交通调度、航运、通信基站、电力金融授时等领域。GNSS三大核心能力,通常简称为PVT,也就是Position(位置)、Velocity(速度)和Time(时间)。GNSS授时服务:在每一颗GNSS卫星上,都配备有原子钟。这就使得发送的卫星信号中包含有精确的时间数据。通过专用接收机或者GNSS授时模组,可以对这些信号加以解码,就能快速地将设备与原子钟进行时间同步。本篇SKYLAB小编简单为大家介绍一下GNSS授时模块的应用场景以及SKYLAB GNSS授时模块的选型小建议。
GNSS授时模块工作原理:GNSS授时模块通过运算与每个卫星的伪距离,采用距离交会法得出接收机的经度、纬度、高度和时间修正量这四个参数。并通过串行通信口不断输出NMEA格式的定位信息、辅助信息及时间信息,供接收者选择应用。依托信号高捕获和追踪灵敏度的特性,GNSS授时模块即使在具有挑战性的信号环境下也能精准定位和精密授时。
GNSS授时模块
GNSS授时模块参数对比表
SKYLAB GNSS授时模块:根据支持卫星信号的频段,SKYLAB GNSS模块分为单频GPS授时模块、单频北斗多模授时模块和双频北斗多模授时模块。
基于GNSS授时模块的室外定位应用场景
GNSS授时模块的室外定位应用场景
高精度时间同步:通过多种相对应的授时方式为智能化各系统提供标准的时间源。助力城市打造智慧运行、智慧管理、智慧服务、智慧交通等全流程的交通调度系统,以此来保证轨道交通系统运行的准时,安全,继而提升轨道交通的运行效率和乘客的换乘体验;可以为5G网络基站提供更精准的时间同步;电力系统时间同步装置主要为电力系统提供准确标准的时间;
高精度时间戳:在电子商务和政务进行过程中,时间是十分重要的信息。如何确定文件签署的时间,文件完整性,是否有篡改等问题关系到电子商务和电子政务的成功开展。大多数的金融机构,均采用了GPS来获取准确的时间,以用于设定进行交易过程中,创建时间戳时所需要的内部时钟;
高精度计时应用:仪表是另外一个需要精确定时的应用。对于分散目必须一起工作来精确测量一些事件的仪表网络来说,最基本的一项是确保不同观测点时间的准确性。而基于GPS的计时系统,则能够出色的工作在任何极具地域分散性的高精度时间要求应用中。例如,把GPS纳入地震监视网络,能帮助研究人员迅速找出震源和其他地震活动位置;
GNSS授时模块的选择可以根据授时精度需求来确定:对授时精度无要求,SKYLAB常规定位模块均支持PPS语句,100ns授时精度;对授时精度有要求,则可以根据授时精度选择GNSS授时模块;
GNSS定位导航模块的选择还可以根据卫星接收机类型来确定:单GPS授时模块,GPS+北斗授时模块,GPS+GLONASS授时模块等。奉上SKYLAB GNSS授时模块参数对比图,希望能够帮助到各位工程师的GNSS授时模块选型。
GNSS授时模块参数对比
GNSS授时模块 | SKG12AT | SKG09DT | SKG17MT | SKG172T | SKG123NT |
频点 | GPS/QZSS:L1 | GPS:L1 BeiDou:B1 GALILEO: E1 GLONASS:L1 | GPS:L1 BeiDou:B1 GALILEO: E1 GLONASS:L1 | GPS:L1 BeiDou:B1 GALILEO: E1 GLONASS:L1 | GPS/QZSS L1CA,L5 GLONASS L1OF BeiDou B1l,B2a Galileo E1(E1B+E1C),E5A SBAS: WAAS, EGNOS, MSAS, GAGAN, SDCM(L1) |
首次定位时间TTFF | 冷启动:23s | 冷启动:23s | 冷启动:23s | 冷启动:28s | 冷启动:≤28s |
温启动:2-3s | 温启动:2-3s | 温启动:2-3s | 温启动:<1s | 温启动:≤1s | |
热启动:1s | 热启动:1s | 热启动:1s | 热启动:<1s | 热启动:≤1s | |
重捕获:<1s | 重捕获:<1s | 重捕获:<1s | 重捕获:<1s | 重捕获:≤1s | |
灵敏度 | 跟踪:-165dBm | 跟踪:-165dBm | 跟踪:-165dBm | 跟踪:-162dBm | 跟踪:-164dBm |
捕获:-148dBm | 捕获:-148dBm | 捕获:-148dBm | 捕获:-147dBm | 捕获:-146dBm | |
定位精度(开放天空) | CEP: 3米 | CEP 50: < 2.5米 | CEP 50: < 2.5米 | CEP 50: < 2.5米 | CEP50: < 1.7米 |
速度精度 | 0.1m/s | 0.1m/s | 0.1m/s | 0.1m/s | 0.1m/s |
授时精度 | 10ns | <15ns | <10ns,标准差4.5ns | <10ns,标准差4.5ns | 标准差2.5ns |
数据更新率 | 1Hz~10Hz,默认1Hz | 1Hz~10Hz,默认1Hz | 1Hz~10Hz,默认1Hz | 1Hz~10Hz,默认1Hz | 1Hz~10Hz,默认1Hz |
产品特点 | 1.1PPS 信号的上升沿为时间同步点 2.1PPS信号与NMEA输出关联 | 1.1PPS 信号的上升沿为时间同步点 2.1PPS信号与NMEA输出关联 | 1.GPS+BEIDOU/GPS+GLONASS 2.支持手动输入位置静态定点授时 3.支持观测位置静态定点授时 4.支持动态定位授时,此时授时精度不能保证 | 1.72个捕获通道,24个跟踪通道,支持北斗B1频点民码和GPS L1频点C/A 码 2.具有定位、定时功能及自主完好性监测功能,提供1PPS秒脉冲信号和PVT 信息输出 3.提供高精度的1PPS时标信号,其精度优于10ns(95%,PDOP≤4)。1PPS信号正脉宽大于2ms,1PPS信号的上升沿为时间同步点,上升沿的上升时间小于5ns。用户可通过时延设置命令调整1PPS相位。当授时有效后,TOD信息首字符与1PPS上升沿距离大于2ms。 | 1.L1+L5双频 2.70个捕获通道,50个跟踪通道 |
天工测控(SKYLAB)是一家致力于GNSS模块、WiFi模块、蓝牙模块、UWB模块及无线通信应用方案的产品全球供应商,GNSS授时模块参数对比表中提到的GNSS授时模块均已批量供货,更多GNSS授时模块参数特性可直接访问SKYLAB官网或阿里店铺。