用於自動駕駛的激光雷達時鍾同步


激光雷達時鍾同步常見有兩種方式。

一種是 PTP(以太網IEEE 1588)時鍾同步協議。

另一種是基於GPS的“PPS+NMEA"。前者同步時間精度在亞微秒級(us),后者同步精度卻只在ms級。

作用:通過GPS和互聯網產生的同步時鍾要比設備自激振盪產生的脈沖精准且高頻。

  1.   GPS的“PPS+NMEA”  PPS是GPS單元輸出的精准同步時鍾, NMEA是GPS單元輸出的具有年月日時分秒信息的指令。
  2.   PTP全稱為Precise Time protocol 精准時間協議。PTP協議分主從設備,主從設備時間誤差不超過1ms。

主設備:發送同步時鍾的設備

從設備:接受主設備發出的同步時鍾的設備

原理:在通信的過程中,主設備周期性發送同步時鍾和同步信息,從設備接受主設備的時間戳,系統會自動校驗主從設備的延時或時間差,利用時間差來調整從設備的本地時間。達到主從設備的時間同步。

 

GPS

時間同步概念的PPS:Pulse per second 秒脈沖 i.e. 和路由器的pps無關
PPS時鍾同步過程:時鍾模塊上的GPS接收器接收GPS天線傳輸的射頻信號,然后進行變頻解調等信號處理,向基站提供1PPS信號,進行同步。
PPS時鍾同步時鍾溯源:GPS使用原子鍾(原子鍾,一種利用原子吸收或釋放能量時發出的電磁波來計時裝置,
其釋放的電磁波頻率特別穩定,精度可以達到每2000萬年才誤差1秒,是世界上最精准的時鍾工具。)
GPS時鍾分類:兩類,一類時GPS授時儀,主要輸出時標信號,包括1PPS及TOD信息;
另一類是GPS同步時鍾,后者輸出利用原子鍾釋放的電磁波獲得的高穩定頻率信息,以及本地恢復更平穩的時標信號。
GPS同步時鍾授時精度:10ns納秒和1us微秒之間
北斗授時精度:10ns

1PPS信號特征 占空比50% 信號精度<50ns 時間同步節點:上升沿節點 節點時長<5ns,第一幀串口報文信息與1PPS信號同步精度約為36ms。
1PPS信號提供精確的時鍾同步信號,脈沖寬度為200-300ms,采用上升沿為准時點,上升時間△T不超過10ns。
TOD時間數據信息包含了當前1PPS上升沿所 對應的時刻信息,並可用於傳送北斗雙模系統相關的狀 態、配置信息;
TOD在1PPS上升沿之后1ms開始傳送,並在500ms內傳完。


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