時間是導(dǎo)航過程中非常重要的參數(shù),很多外部設(shè)備在與導(dǎo)航系統(tǒng)協(xié)同工作時,,也經(jīng)常需要與導(dǎo)航系統(tǒng)保持時間上的一致性才能正常的實現(xiàn)相關(guān)功能,,如果時間同步出了問題,最終的點(diǎn)云也會產(chǎn)生相應(yīng)的扭曲與偏離,。同時,,對導(dǎo)航系統(tǒng)的內(nèi)部來說時間同步也不可或缺,包括衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī),、慣性測量單元等多種不同傳感器采集的物理量存在很強(qiáng)的時間相關(guān)性,,會同步發(fā)生變化,如果沒有進(jìn)行時間同步,,那么在后續(xù)的數(shù)據(jù)融合時就會產(chǎn)生誤差,,影響最終的導(dǎo)航結(jié)果。今天我們就來了解一下導(dǎo)航系統(tǒng)中是怎樣實現(xiàn)時間同步的吧,。 常用的同步方式 常用的同步方式有串口協(xié)議,、NTP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議同步及脈沖同步的方式,但不同的方式可以實現(xiàn)的同步精度也有所區(qū)別,,通常來說串口協(xié)議,、NTP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議可以實現(xiàn)毫秒級的同步精度,但對于很多對同步精度有更高要求的導(dǎo)航系統(tǒng)來說,,最常用的方法就是脈沖同步了,,這也是我們今天介紹的重點(diǎn)。 脈沖同步,,顧名思義就是使用脈沖,,確切的說是使用脈沖的上升沿或者下降沿作為同步的時刻標(biāo)識。根據(jù)脈沖的輸入輸出方向,,脈沖同步又可以分為主動同步和被動同步兩種,,其中主動同步是指組合導(dǎo)航系統(tǒng)或某傳感器按自身既定的時序工作,同步脈沖作為系統(tǒng)的一個輸出信號,,在內(nèi)部時間的統(tǒng)一協(xié)調(diào)下對某事件節(jié)點(diǎn)的導(dǎo)航信息進(jìn)行采集并主動對外發(fā)送同步脈沖,,與此同時內(nèi)部繼續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,、解算并將剛才脈沖對應(yīng)時刻的導(dǎo)航信息進(jìn)行輸出。這種主動同步在導(dǎo)航系統(tǒng)內(nèi)通常被稱作PPS(Pulses Per Second)或TOV(Time of Validity),。被動同步與主動同步不同,,導(dǎo)航系統(tǒng)或傳感器的工作時序是外部觸發(fā)式的,對系統(tǒng)來說同步脈沖是一個輸入信號,,每次收到同步脈沖再進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集,、處理、解算并輸出(非強(qiáng)迫癥可以跳過的括號:其實這樣說不太嚴(yán)格,,很多系統(tǒng)仍然是按內(nèi)部時序不斷的執(zhí)行數(shù)據(jù)采集,、處理、解算的機(jī)制,,只不過在收到外部的觸發(fā)脈沖時才進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送的動作),。這種被動同步的小名還有External Trigger,或Event Mark,,或者M(jìn)ark,。 一般來說,主動同步的方式更多的適用于需要持續(xù)不斷進(jìn)行同步的應(yīng)用,,比如開頭提到的LiDAR應(yīng)用,,以及電網(wǎng)時間同步等應(yīng)用。而被動同步的方式則更多應(yīng)用于需要獲取某個瞬時時刻的使用場景,,比較典型的應(yīng)用就是航空攝影測量,,相片拍攝的時間是不固定的,而最終需要獲取每張航攝相片準(zhǔn)確的地理信息,,為此就需要將相機(jī)的快門脈沖作為同步信號輸入給導(dǎo)航系統(tǒng),,準(zhǔn)確的記下每一張照片對應(yīng)快門時刻的時間和地理信息。 |
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