Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Genauigkeit 1PPS von GPS Empfänger


von Stefan D. (mackie05)


Lesenswert?

Hallo, ich möchte gern das 1PPS Signal eines µ-Blox Neo6M Empfängers 
verwenden um einen OCXO zu disziplinieren. Im Datenblatt des Neo 6 finde 
ich eine Genauigkeitsangabe von 30ns des 1PPS Signales. Wie ich jedoch 
hier immer wieder im Forum lese, ist diese Genauigkeit von der Anzahl 
der erfassten Satelliten abhängig - im Datenblatt gibt es hierzu keine 
Angabe. Habt ihr Erfahrungswerte über die Genauigkeit in Abhängigkeit 
zur Anzahl der erfassten Satelliten? Oder wie viele Satelliten brauche 
ich um eine angemessene Genauigkeit (unter 50 ns) erreichen zu können?

Ein erster Test mit 4 Satelliten zeigte eine Abweichung des OCXO´s(10 
MHz) von 140 Hz vom 10 MHz-Soll, wobei beim Frequenzzähler (Philips 
PM6673 mit TCXO) die Abweichung bei nur ca. 2 Hz liegt.

Danke und Gruß

von m.n. (Gast)


Lesenswert?

Stefan D. schrieb:
> Ein erster Test mit 4 Satelliten zeigte eine Abweichung des OCXO´s(10
> MHz) von 140 Hz vom 10 MHz-Soll, wobei beim Frequenzzähler (Philips
> PM6673 mit TCXO) die Abweichung bei nur ca. 2 Hz liegt.

Sind die Kabel an den Satelliten richtig eingesteckt?

Was wird wo angezeigt und welche Genauigkeit hat der TCXO?
Die 30 ns werden vermutlich Jitter sein.

von Pumuckl (Gast)


Lesenswert?

Immer wieder gerne gepostet und passend zum Thema:

http://ulrich-bangert.de/AMSAT-Journal.pdf

;-)

von Wolfgang A. (Gast)


Lesenswert?

Stefan D. schrieb:
> Wie ich jedoch hier immer wieder im Forum lese, ist diese Genauigkeit von
> der Anzahl der erfassten Satelliten abhängig - im Datenblatt gibt es
> hierzu keine Angabe.

Die Genauigkeit hängt nicht von der Anzahl der erfassten Satelliten, 
sondern von der Geometrie des Fixes ab. DOP ist ein Maß für den Fehler 
der Positionslösung und die Zeit ist ein Wert davon. Die 30ns 
entsprechen, umgerechnet mit der Lichtgeschwindigkeit, einem 
Positionsfehler von knapp 10m.

von Dispol (Gast)


Lesenswert?

>Neo6M
Das LEA-M8F wäre für solche Frequenzgeschichten wahrscheinlich besser 
geeignet. Hat einen 30.72MHz Oszillator als Basis.

http://www.u-blox.com/en/gps-modules/u-blox-6-timing-module/lea-m8f-precision-timing-gnss-module.html

von Marian (phiarc) Benutzerseite


Lesenswert?

Der Neo 6 macht es glaube ich nicht am 1PPS, aber es gibt Empfänger, bei 
denen die extern abgreifbaren Frequenzen von einem sehr primitiven NCO 
erzeugt werden, i.e. für so gut wie alles unbrauchbar sind. Pulse-skip 
oder so ähnlich heißt das Verfahren

: Bearbeitet durch User
von B. G. (golf2010)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Ich verwende für sowas den S1216F8 von Skytraq. Der hat einen 1pps 
Jitter von ca 10 nsec. Für die Disziplinierung des OCXO, der möglichst 
gut sein sollte, nehm ich den AD9548 von Analog Devices. der Vorteil ist 
dabei auch, daß fast beliebige Referenzfrequenzen erzeugt werden können

: Bearbeitet durch User
von Stefan D. (mackie05)


Lesenswert?

Wolfgang A. schrieb:
> Stefan D. schrieb:
>> Wie ich jedoch hier immer wieder im Forum lese, ist diese Genauigkeit von
>> der Anzahl der erfassten Satelliten abhängig - im Datenblatt gibt es
>> hierzu keine Angabe.
>
> Die Genauigkeit hängt nicht von der Anzahl der erfassten Satelliten,
> sondern von der Geometrie des Fixes ab. DOP ist ein Maß für den Fehler
> der Positionslösung und die Zeit ist ein Wert davon. Die 30ns
> entsprechen, umgerechnet mit der Lichtgeschwindigkeit, einem
> Positionsfehler von knapp 10m.

Das heisst, dass ich auch bei nur 4 Satelliten die volle Zeitgenauigkeit 
habe? Also muss mein Fehler im Aufbau oder dem Programm liegen... Ich 
suche. Vielen Dank soweit.

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang A. (Gast)


Lesenswert?

Stefan D. schrieb:
> Das heisst, dass ich auch bei nur 4 Satelliten die volle Zeitgenauigkeit
> habe?

Nein, 4 Satelliten reichen gerade für einen 3D-Fix und je nach dem, wie 
die Satelliten am Himmel stehen, bekommst du unterschiedliche Werte für 
die DOP und damit für die Genauigkeit.

von Stefan D. (mackie05)


Lesenswert?

Ah, ok aber ist es wahrscheinlich, dass die Zeitabweichung im Bereich 
von 14 us liegt, was ja einer Streckenabweichung von gut 4 km 
entspricht?

: Bearbeitet durch User
von Pumuckl (Gast)


Lesenswert?

B. G. schrieb:
> Ich verwende für sowas den S1216F8 von Skytraq. Der hat einen 1pps
> Jitter von ca 10 nsec.

Der Jitter ist ziemlich egal, wenn ausreichend lange integriert wird.

von Wolfgang A. (Gast)


Lesenswert?

Stefan D. schrieb:
> Ah, ok aber ist es wahrscheinlich, dass die Zeitabweichung im Bereich
> von 14 us liegt, was ja einer Streckenabweichung von gut 4 km
> entspricht?

Eher nicht, wenn man den Erfahrungen glaubt:
http://time-nuts.febo.narkive.com/q8wkhYnP/is-possible-precise-1pps#post7

von Christian B. (casandro)


Lesenswert?

Wichtig sind nicht nur die Satelliten, sondern auch wo die stehen. Wenn 
die tief stehen geht das Signal durch mehr Luft durch und kommt somit 
später an. Genau so kannst Du unter Umständen einen Satelliten auch 
primär über eine Reflexion empfangen. Deshalb haben GPS-Zeitempfänger 
die Option, zu tief stehende Satelliten zu ignorieren.

von Stefan D. (mackie05)


Lesenswert?

Fehler gefunden! Jetzt liegt die Abweichung bei +/- 1Hz bei 1 sec 
Torzeit. Messe immer eine Sekunde, in der nächsten mache ich das 
Auslesen eines externen Counters (74LV8154). Hatte dummerweise 
Messsekunde und Auslesesekunde vertauscht. :-/

Vielen Dank für Eure Mühe, jetzt wird noch die Messzeit auf 20 Sekunden 
gesetzt um die Auflösung zu erhöhen. :-)

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.