一种改进的高精度POS时间同步方法

结合现有时间同步方法及高精度POS的应用需求,提出了一种以GPS接收机输出的1PPS秒脉冲为基准,采用数字参数反馈方式,对惯性测量单元的数据采集脉冲周期进行实时修正的高精度POS时间同步方法,并给出了一种简易的POS时间同步精度测试方法.然后结合光纤陀螺POS实际系统进行了时间同步精度测试和对比实验.结果表明,所提出的时间同步方法能够克服时钟漂移并修正时间信号传输延迟,在保证工作可靠性的同时实现了在融合点上数据的高精度同步.     

空间相机集成测试系统的时钟同步

为实现空间相机地面集成测试系统中各专用设备精确时钟同步的要求,提出了一种以GPS卫星同步时钟为时钟源,将时间报文和脉冲信号相结合的综合对时方法。采用FPGA和VHDL设计了时间报文接收、脉冲对时、内部守时时钟及PCI本地控制逻辑等模块。利用Windows2000/XP下的WDM框架开发了PCI总线驱动程序,实现时统卡与专用设备之间时间信息的实时传输。设计了微秒级延时的秒脉冲作备用秒输入,解决了系统工作时因GPS卫星同步时钟意外断电引起时间信息中断的技术问题。示波器测试结果表明,专用设备之间的同步时间精度≤10μs;时间准确度≤10μs。半年运行测试验证表明,精确时钟同步系统稳定、可靠,满足空间相机集成测试系统的实时对时需要。     

协同诊断中的数据同步方法研究

分析了造成网络数据不同步的原因，并且根据目前在工业应用中的时钟同步协议SNTP，GPS和IEEE 1588等的特点，选择了低成本高精度的IEEE 1588 PTP作为网络时间同步协议。提出了一种适用于分布式故障诊断系统特点的同步数据采集和异步传输方法，该方法在数据采集过程中对各自数据附加同步时间戳，数据接收方通过比较各个数据块的相同采集时间对同步数据进行重组，使得同步数据采集、传输更加精确和便利。     

IMU/GPS数据同步电路的研究与实现

数据同步是INS/GPS组合导航中数据融合的重要前提.对IMU/GPS组合系统中的数据同步技术进行研究,在IMU没有同步脉冲的情况下,提出了一种以GPS的1PPS(秒同步脉冲信号)为参考时标,由CPLD和8253实现的数据同步方法.实验证明了方案的设计是成功的.     

基于GPS校准晶振的高精度时钟的设计

文章结合高精度晶振无随机误差和GPS秒时钟无累计误差的特点,采用GPS测量监控技术,对高精度晶体振荡器的输出频率进行精密测量和调节,使晶振的输出频率同步在GPS系统上,从而提供高精度的时钟信号。根据此方法研制了具有高性价比的高精度时钟发生装置,并成功的应用于通信系统中。     

热力管道泄漏检测系统设计

针对目前供热管道泄漏诊断滞后的问题,介绍了负压波泄漏检测原理,分析了影响定位精确度的主要因素:负压波速度和时间差,以及热网管道沿程温差对负压波速度的影响关系,在此基础上给出了热网管道泄漏故障诊断系统的总体框架。采用GPS授时方式,设计了各热力站高精度的同步数据采集系统,给出了热力站数据采集系统的软硬件设计,实现了故障诊断中心、各热力站数据采集设备的时钟同步。实验结果表明,采集设备的时间同步误差为毫秒级,符合负压波诊断泄漏故障的时间同步要求。     

基于GPS同步的多DSP数据采集系统的设计

分析了GPS时间同步原理及实现方法,且分析了影响GPS授时精度的因素,提出了提高系统中时间同步精度的措施。基于GPS高精度授时技术,实现了对电力系统各个节点数据的同步采集,提高了系统暂态分析和实时控制的技术水平。     

一种应用于行波测距装置的高精度时间同步技术

基于双端测距方法的行波测距装置对时间同步性能提出了很高的要求,研究高精度的时间同步技术是行波测距装置应用的切实需求。该文从GPS信号的授时精度、高精度恒温晶振修正特性、守时及对时算法逻辑等方面进行深入分析,结合行波测距装置的应用需求,探讨了基于GPS和恒温晶振的高精度时间同步技术的设计方法。在此基础上,提出了采用FPGA实现逻辑设计的工程设计方案,通过型式试验和装置现场实际运行表明,该技术满足了行波测距装置对时间同步的要求。     

高精度角度传感器自动标定系统

采用直流力矩电机分度,同步采集系统进行数据采集,对高精度两路关联角度传感器自动标定。为了实现秒级角度的自动标定,采用了闭环控制系统和角度误差补偿,在±3°范围内,控制精度可达到0.2″。利用虚拟仪器技术整合数据采集和控制系统,使得标定高效方便。     

恒压钳位高速关断瞬变电磁发射系统

瞬变电磁发射机是瞬变电磁探测设备中的重要组成部分,在大功率电流陡脉冲发射、高精度同步控制、下降沿线性度、短关断时间和关断时间测量等方面,有许多亟待解决的问题.提出了一种瞬变电磁发射系统,DSP和FPGA协同工作为系统提供可靠的驱动信号和保护措施;提出了恒压钳位电路,配合合适的阻尼吸收电路,具有关断时间短、电流下降沿线性度高和发射电流大的特点,并可提升脉冲电流前沿上升速度;提出了新颖的关断时间测量电路,测量准确简单;设计了GPS同步控制器,采用GPS与温补晶振协同工作的方式,解决了GPS短时失效的问题,提高了系统的可靠性.对发射系统做了野外实验,测试表明,系统发射电流大、电流下降沿线性度高、关断时间测量准确、同步方式精确可靠.     

基于GPS与GSM的车载监控装置

介绍了一种车载运输监控装置。设计了系统的硬件电路,给出了详细的软件流程。本装置以单片机为控制核心,由GPS模块、TC35模块和数据采集系统构成。利用GPS模块实现车辆的全球定位,通过AR-4A型称重传感器以及数据采集系统实现车辆载重的采集,并由TC35模块通过GSM网络将采集的信息发送到监控中心时时监控,实现了超速、超载以及偏离航道的警示功能。     

基于STM32的动车组轴端加速度监测装置设计

针对目前动车组轴端加速度监测装置体积较大、质量较重,读取数据不方便,各装置之间的数据同步性较低等缺陷,设计了基于STM32的动车组轴端加速度监测装置。该装置由硬件系统和软件系统构成。硬件系统主要由采集处理主机、压电式加速度传感器组成,其中采集处理主机主控芯片为STM32F407;软件系统由嵌入式软件系统和上位机组成,嵌入式软件系统采用RT-Thread实时操作系统,上位机采用QT框架开发,用于显示加速度数据的频域特征。行车实验表明:监测装置可以对动车组轴端加速度进行实时监测,读取数据方便、设备稳定性较好。校准实验表明:监测装置监测到的加速度误差小于5%,具有较高的精度。     

以太网分布式数据采集同步和实时传输研究

研究虚拟仪器通过以太网控制分布式数据采集嵌入式系统进行同步数据采集和实时数据传输。通过分析各采集单元的采集同步误差源，提出减小同步误差的方法；分析通用嵌入式数据采集系统同时实现数据采集和实时传输的难点，提出解决方案。在各采集系统中运用以太网、TCP／IP网络通信协议。通过对标准网络协议进行改进、简化，减小网络延时。提高系统网络速度和实时性。对系统的网络速度、可靠性、同步误差以及实时性的实验测试。验证了系统方案的可行性和对标准网络协议改进、简化的有效性。     

多通道采集器的设计

为了满足声呐与语音信号处理中对多通道信号同步采集和采样率可变的应用需求,提出了一种基于高性能现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的多通道采集器。该采集器使用FPGA作为控制器件进行模块化设计,采用24颗高精度模数转换器(ADC)AD7768,并结合上位机控制数据采集和数据处理,实现采样率可变的192通道并行数据采集功能。实验测试表明,该采集器同步性能优于25 ns,采样率可通过上位机配置切换,数据记录速率高达196 MB/s。     

An emulator of the GPS receiver as an exact-time source

An emulator of the GPS receiver, which was designed at the Polar Geophysical Institute, for performing geophysical studies, is described. The emulator-supported time deviation from the universal coordinated time (UTC), which is determined from the rising leading edge of the PPS pulse of the GPS receiver, is ∼15 μs for 20 h, when a temperature-controlled quartz oscillator is used, and ≤4 μs for 20 h, when a rubidium frequency standard is used. A synchronization operation at the measurement start and end is provided to determine and further exclude a linear trend of the emulator-time deviation from the UTC. The device is capable of operating with various types of driving oscillators and GPS receivers, which generate a GPRMC line and a PPS pulse. The device is easy-to-manufacture and easy-to-service and reliable in operation.     

输电线路巡检智能单兵装备全景采集系统设计

为了提升图像采集效果和抗干扰能力,结合单人背包式采集方式,设计输电线路巡检中的单人背包式全景采集系统.该系统由后台管理模块和单人背包式采集设备等组成,以 GPS 卫星定位技术定位全景采集设备,以互联网方式连接 GPRS 基站和后台管理模块,实现了输电线路巡检任务从云端到终端的执行过程;单人背包式采集设备利用数码相机、云台、红外仪器采集线路图像,并以 USB 串口方式传输到后台管理模块;后台管理模块通过 SIFT 图像特征提取后,拼接全景图像,实现全景图像采集.实验结果表明,该系统具有图像采集角度广、图像采集能力强、信息传输不受噪声干扰等优点.     

基于ARM的手机位置采集及跟踪研究

针对特殊群体的实时位置跟踪需求,研究了GPS位置数据获取算法和数据采集时间间隔更新算法,设计实现了基于ARM和Google Maps的手机位置跟踪系统。用户只需随身携带GPS手机,监护人即可通过嵌入式移动终端在地图上实时查看其位置信息,并在用户接近和进入危险区域时报警,可应用于老人、小孩、残疾人等特殊群体的保护。基于ARM的嵌入式位置信息数据库保存了用户出行数据,为智能手机定位的大数据研究提供支持。通过对GPS数据重复性、位置信息数据库以及ARM位置跟踪系统的性能测试,验证了算法的有效性及设计思路的可行性。