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Accuratezza e affidabilità per soluzioni di timing

Accuratezza e affidabilità per soluzioni di timing.

Anche se i ricevitori GNSS forniscono già soluzioni di temporizzazione e sincronizzazione ad altissime prestazioni, migliorare la precisione rimane una sfida continua per i produttori; la taratura precisa della posizione dell'antenna viene utilizzata per migliorare la precisione della sincronizzazione, viene proposta la possibilità di compensare i ritardi dei cavi dell'antenna, attraverso la configurazione del ricevitore, e gli algoritmi sono implementati per ridurre il jitter dell'impulso di tempo. Tutti questi miglioramenti consentono lo sviluppo di soluzioni di sincronizzazione più fluide e accurate del GNSS. Molti produttori di ricevitori ora propongono funzionalità di multi-costellazione (GPS, Galileo, GLONASS e BeiDou) per migliorare disponibilità e affidabilità.

Migliorare la protezione, riducendo i disservizi

A gennaio 2016, un caricamento di software su satelliti GPS statunitensi ha indotto un disallineamento di 13 microsecondi nel tempo. Questa differenza apparentemente insignificante era di gran lunga superiore alla tolleranza massima per l'errore in molte applicazioni e ha provocato una perdita di sincronizzazione in diversi sistemi, comprese le reti elettriche e le istituzioni finanziarie. La necessità di proteggere i ricevitori da questi tipi di guasti sta pertanto guidando lo sviluppo di algoritmi Advanced T-RAIM e l'implementazione di SBAS come EGNOS, che è rimasto stabile e correttamente sincronizzato con l'UTC durante l'anomalia del GPS 2016.

Verso una maggiore tracciabilità

Esiste una domanda di mercato sempre più forte per tempi tracciabili e tempi certificati. La tracciabilità formale a UTC e la responsabilità temporale, tuttavia, non possono essere garantite solo dai ricevitori GNSS, con i fornitori unici riconosciuti di ora legale come i National Metrology Laboratories (NMI) che partecipano al calcolo UTC eseguito dal BIPM. Tuttavia, al fine di soddisfare la domanda di diversi utenti, come il settore finanziario, sono state lanciate varie iniziative per fornire Time-as-a-service, promettendo la tracciabilità del tempo e la certificazione come NPLTime o DEMETRA. Queste soluzioni si basano su diverse tecniche complementari, tra cui GNSS.

Molti sviluppi per oscillatori più piccoli e stabili

Gli oscillatori locali influenzano fortemente il costo del ricevitore e sono costruiti attorno a due tecnologie: atomic e crystal. Gli oscillatori atomici hanno in genere diversi ordini di grandezza. L'incertezza è tipicamente espressa sia in termini di stabilità a breve termine che a lungo termine del "tasso di invecchiamento", il che si traduce nella necessità di sincronizzarsi regolarmente con il GNSS. Gli orologi atomici sono storicamente molto voluminosi e consumano una quantità relativamente elevata di energia. Il recente sviluppo di orologi atomici su scala chip disponibili in commercio, rappresenta quindi un'opzione convincente per le applicazioni che richiedono elevata precisione di sincronizzazione o capacità di mantenimento ma un fattore di forma ridotto e un basso consumo energetico.

Ciò è di vitale importanza per la robustezza in quanto l'interferenza, ad esempio, può essere risolta inserendo l'holdover, ma solo se l'oscillatore fornisce una precisione sufficiente per i requisiti dell'applicazione fino a quando l'interferenza non viene superata. All'altro estremo delle dimensioni e dei consumi energetici, la ricerca e lo sviluppo attuali in clock ottici e l'uso di laser per raffreddare gli atomi, hanno il potenziale per ridurre l'incertezza di ulteriori ordini di grandezza.

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TYPICAL HOLDOVER CAPABILITY OF TIMING RECEIVER USED IN CRITICAL INFRASTRUCTURE

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