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EU-basierte GNSS-Komplettlösungen

GNSS Product Selection

Timing – Definition, Bedeutung, Anwendungsbeispiele

Timing. In „So Different Timing“ finden sich viele Informationen über verschiedene Timing-Systeme.

Genaue Zeit

Um eine genaue Zeitangabe zu erhalten, gibt es fünf Empfänger, die unterschiedliche Genauigkeitsgrade der Zeitangabe bieten. Diese sind:

  • NEO-M8T
  • LEA-M8F
  • ZED-F9T-00
  • ZED-F9T-10
  • NEO-F10T

Preiswert und effizient

Die kostengünstigste Methode zur präzisen Zeitmessung ist die Verwendung des NEO-M8T-Empfängers. Er liefert Impulse im Sekundenbereich mit einem Rauschen (Standardabweichung) von bis zu 20 Nanosekunden (bei freier Sicht) und einem Jitter von 11 Nanosekunden. Die Gesamtstreuung beträgt somit 31 Nanosekunden. Es gibt zwei Platinen, die auf diesem Empfänger basieren:

  • ELT0065 mit SMA und 12 Kontakten
  • ELT0050 mit IPEX und JST SH mit 12 Kontakten.

Als Antenne wird die ELT0124 mit 35 dB LNA-Verstärkung empfohlen. Dies ist für die Verwendung eines langen Kabels ausreichend.

Anti-Spoofing-Schutz + Zuverlässigkeit

Zum Schutz vor Zeitmanipulation (bei Empfangsausfall), für erhöhte Stabilität und weitere Zwecke wird der Empfänger LEA-M8F empfohlen. Dieser Empfänger unterscheidet sich wesentlich von anderen, da er die Frequenz seines Taktgenerators an die präzise GNSS-Zeit anpasst. Dies führt zu geringem Rauschen, Erkennung von Zeitmanipulationen und ermöglicht den Betrieb über einen gewissen Zeitraum ohne Satellitenempfang. Der LEA-M8F liefert Impulse zweiter Ordnung mit einem Rauschen (Standardabweichung) von bis zu 20 Nanosekunden (bei freier Sicht) und einem Jitter von 2 Nanosekunden. Die Gesamtdispersion beträgt somit 22 Nanosekunden. Für diesen Empfänger ist die PlatineELT0030 mit SMA-Anschluss und 12 Kontakten erhältlich. Die passende Antenne ist die ELT0124 .

Genauer und teurer

Der ZED-F9T- Empfänger bietet eine noch höhere Genauigkeit. Beide Varianten dieses Empfängers liefern Impulse zweiter Ordnung mit einem Rauschen (Standardabweichung) von bis zu 5 Nanosekunden (bei freier Sicht) und einem Jitter von 4 Nanosekunden. Die Gesamtstreuung beträgt somit 9 Nanosekunden.

  • Für den Einsatz im Freien ist die kostengünstigste Lösung die ELT0090-Platine, die sowohl den Empfänger als auch eine Antenne enthält. Diese Platine verfügt über einen Mini-USB-Anschluss und einen 12-poligen JST-SH-Stecker.
  • Wird das Gerät in Innenräumen verwendet, ist eine separate Antenne auf dem Dach oder an einem Mast erforderlich. Die Wahl hängt davon ab, ob Sie den Empfänger und die Antenne für den Frequenzbereich L1/L2 ( ZED-F9T-00 ) oder den Frequenzbereich L1/L5 ( ZED-F9T-10 ) verwenden möchten.

Einerseits verfügt die L1/L2-Option über mehr Satelliten, andererseits ist L1/L5 progressiver und etwas genauer.

Für L1/L2 gibt es drei Platinen mit einem SMA-Anschluss.

  • Die ELT0088- Platine zeichnet sich durch einen Stabilisator mit extrem niedrigem Rauschpegel aus. Dies ist wichtig, wenn eine Synchronisierung für Funksender oder andere Geräte mit starken Netzstörungen erforderlich ist. Die Ausgänge umfassen Mini-USB und einen 12-poligen JST-SH-Anschluss. Der Nachteil dieser Platine ist, dass sie nur einen Zeitstempel-Ausgang besitzt.
  • Die beiden anderen Platinen, ELT0094 und ELT0113 , sind sehr ähnlich und unterscheiden sich lediglich durch den Mini-USB-Anschluss der ELT0113 . Sie verfügen über 12 Kontaktausgänge. Der Spannungsstabilisator ist bei diesen Platinen Standard, sie besitzen jedoch zwei Zeitstempelausgänge.

Die Standard-L1/L2-Antenne für die Dach- oder Mastmontage ist die ELT0123 , die auf einem geodätischen Mast befestigt wird. Diese Antenne verfügt über eine sehr hohe LNA-Verstärkung (40 dB). Als kostengünstige Alternative gibt es die …

  • Patchantenne ELT0012 (benötigt jedoch eine Massefläche) mit einem Gewinn von 28 dB
  • Helixantenne ELT0170 mit einem Gewinn von 36 dB.

Beide Antennen werden mit Schrauben befestigt, daher kann es bei der Montage auf einem Dach zu Problemen durch eindringendes Wasser oder Schneeansammlungen kommen. Zu beachten ist, dass die Verluste mit zunehmender Länge des Koaxialkabels zwischen Antenne und Empfänger steigen. Je höher die Verluste sind, desto höher muss die Verstärkung des rauscharmen Verstärkers (LNA) sein, um einen guten Empfang zu gewährleisten.

Für L1/L5 mit Boards ist alles ähnlich, also wiederholen wir es.

Es gibt drei Platinen mit einem SMA-Anschluss.

Die ELT0141- Platine zeichnet sich durch einen Stabilisator mit extrem niedrigem Rauschpegel aus. Dies ist wichtig, wenn eine Synchronisierung für Funksender oder andere Geräte mit starken Netzstörungen erforderlich ist. Die Ausgänge umfassen Mini-USB und einen 12-poligen JST-SH-Anschluss. Einziger Nachteil dieser Platine ist das Fehlen mehrerer Zeitstempel-Ausgänge.

Die beiden anderen Platinen, ELT0144 und ELT0145 , sind sehr ähnlich und unterscheiden sich lediglich durch den Mini-USB-Anschluss der ELT0145 . Sie verfügen über 12 Kontaktausgänge. Der Spannungsstabilisator ist bei diesen Platinen Standard, sie besitzen jedoch zwei Zeitstempelausgänge.

Bei L1/L2-Antennen ist die Auswahl etwas eingeschränkter. Es gibt keine Antennen zur Montage auf einem geodätischen Mast oder mit hochverstärkendem LNA. Die geeignetste Antenne ist die Helixantenne ELT0170 mit 36 ​​dB Gewinn, gefolgt von der preisgünstigen Patchantenne ELT0140 (die allerdings eine Erdungsfläche benötigt) mit 28 dB Gewinn. Beide Antennen werden mit Schrauben befestigt, daher kann es bei der Montage auf einem Dach zu Problemen durch eindringendes Wasser oder Schneeansammlungen kommen.

Für eine bessere Empfangsqualität kann die ELT0148 -Antenne (vorzugsweise mit Massefläche) mit 25 dB Gewinn verwendet werden. Hierfür ist jedoch ein Gehäuse erforderlich. Beachten Sie, dass mit zunehmender Länge des Koaxialkabels zwischen Antenne und Empfänger auch der Signalverlust steigt. Bei höherem Signalverlust ist für einen besseren Empfang eine höhere LNA- Verstärkung notwendig.

Weitere Anwendungsgebiete:

Alle Timer-Konfigurationen wurden bereits beschrieben, daher werden im Folgenden nur die Anwendungen der beschriebenen Konfigurationen für andere Aufgaben aufgeführt.

Synchronisation:

Diese Aufgabe beinhaltet die synchrone Zeitstempelung verschiedener, räumlich getrennter Empfänger. Bei Verwendung von RTK ist die Zeitabweichung zwischen den Empfängern geringer als die Zeitabweichung des Empfängers von der Atomzeit oder UTC. Die Optionen L1/L2 und L1/L5 des F9T liefern Impulse der Sekunden-Pegel mit einem Rauschen (Standardabweichung) von bis zu 2,5 Nanosekunden (bei freier Sicht) und einem Jitter von 4 Nanosekunden. Die Gesamtabweichung beträgt 6,5 Nanosekunden.

Die Wahl zwischen L1/L2 und L1/L5 hängt vom Basisempfänger ab (in einem Synchronisationssystem sollten alle Empfänger im selben Frequenzbereich arbeiten und idealerweise dieselbe Antennen- und Kabellänge aufweisen). Die Konfigurationen selbst werden im Abschnitt „Präziser und teurer“ beschrieben.

Genaue Frequenzausgabe:

  • Der NEO-M8T (Abschnitt „Preiswert und effizient“) kann Frequenzen von 0,25 Hz bis 10 MHz ausgeben.
  • Der ZED-F9T (Abschnitt „Präziser und teurer“) kann Frequenzen von 0,25 Hz bis 25 MHz ausgeben.
  • Der LEA-M8F (Abschnitt „Spoofing Protection + Reliability“) kann Frequenzen von 0,25 Hz bis 2 Hz und 30,72 MHz ausgeben.

Frequenzmessung:

Der LEA-M8F-Empfänger ist ein außergewöhnlicher Empfänger. Daher ist seine Beschreibung vergleichbar mit der Vergabe von sieben „Oscars“ an denselben Film. Die Konfiguration finden Sie im Abschnitt „Schutz vor Manipulationen + Zuverlässigkeit“.

Zeitsynchronisation mit Atomuhren:

Ja, Sie haben es erraten, es ist wieder die LEA-M8F, und sie befindet sich wieder einmal im Abschnitt „Schutz vor Spoofing + Zuverlässigkeit“.

Genaue Zeitangabe bei seltener Satellitensicht:

Ja, es ist wieder der LEA-M8F , und er ist erneut in der Kategorie „Schutz vor Manipulationen + Zuverlässigkeit“ zu finden. Dieser Receiver liefert selbst ohne Satellitenempfang über einen Tag hinweg eine präzise Zeitangabe mit einer Abweichung von maximal 100 Nanosekunden.

© Eltehs SIA 2024

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