GPS begrijpen Timepulse of PPS

Vergeet even de GPS-positie. Een GPS of GNSS Berekent ook de tijd. En dat doet hij heel nauwkeurig. Zo nauwkeurig als 10 nanoseconden. Dat is 0.00000001 seconde.

Stel je voor dat je twee apparaten in twee verschillende landen of twee sensoren op twee verschillende locaties hebt en je wilt de acties of metingen die ze uitvoeren synchroniseren. Je kunt internet gebruiken om een nauwkeurigheid van ongeveer 2 milliseconden te krijgen, of een gps-ontvanger op elk apparaat gebruiken om de nauwkeurigheid te verlagen tot 2 nanoseconden. En het mooiste is: geen internet nodig.

Wanneer we dit niveau van timingnauwkeurigheid bereiken, is het ook belangrijk om te weten in welke tijdschaal we werken. GNSS-ontvangers synchroniseren meestal met de wereldwijde UTC-tijdschaal, maar kunnen de tijdschaal ook synchroniseren met een specifieke constellatie (GPS, GLONASS, Galileo, Beidou). Elke tijdschaal heeft zijn eigen absolute teller (er zit bijvoorbeeld een verschil van enkele seconden tussen GPS en UTC), maar over het algemeen is de verandering van seconde gesynchroniseerd tot op millisecondeniveau. Hoe dan ook, de boodschap is: controleer of al je sensoren dezelfde tijdschaal gebruiken.

Theorie is leuk, maar hoe kun je GPS-tijdpulsen nu daadwerkelijk gebruiken in je project?

Alles ArduSimple borden hebben een pin genaamd Timepulse, PPS of TPS. Dit zijn verschillende namen voor hetzelfde signaal. Standaard is deze tijdpuls geconfigureerd op 1 puls per seconde (PPS). Dit betekent dat dit signaal elke seconde, op het exacte moment van secondeverandering, wordt geactiveerd om de applicatie te informeren over het exacte moment van secondeverandering. De ontvanger heeft mogelijk enige tijd nodig om de werkelijke nieuwe positie te berekenen en zal deze zo snel mogelijk aan u beschikbaar stellen. In de volgende afbeelding vindt u een visuele weergave hiervan.

In uw toepassing kunt u de Timepulse en de seriële data-uitgang naar je processor of computer. Op een gegeven moment zal je applicatie aangeven dat het 8:30:00 is. Het is tijd om je voor te bereiden op de volgende tijdpuls, die precies 8:30:01 aangeeft.

Maar, vraagt u zich misschien af, wat als het signaal dat ik wil meten tussen twee tijdpulsen ligt?

• Optie A. Je hebt een krachtige oscillator in je processor (MHz of meer) die je elke keer kunt synchroniseren als er een tijdpuls is.
• Optie B. Gebruik een andere functie van GPS-ontvangers: de EXTINT of EVENT-invoer. We zullen dit signaal later nog bespreken; we zullen dit bericht updaten met een link.