時間同步方案
PTP / (g)PTP 時間同步
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高精度硬件晶振時間同步
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多相機擷取 ns 級精度
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支援多個時間域
在分散式多感應器系統中,訊號由建立至儲存會經歷多個軟件模組與系統,產生傳播延遲與時鐘波動。
為應對上述挑戰,虹科推出 XTSS 時間同步服務。XTSS 透過軟硬件整合,以平台時間同步服務(PTSS)與叢集時間同步服務(CTSS)確保整個系統的時鐘按時間運行並持續同步,形成統一時域,實現高精度時間同步。
主要時鐘域
TAI 時鐘域(域 0)
TAI 時鐘域被視為擴展系統網絡中事件的外部參考,透過 gPTP 或 PTP 進行同步,對獲取的量測數據進行時間分配,通常用於量測數據的全局時間相關性。
- 可採用 GPS 或內部晶振時間源
- 可在支援時間同步的以太網埠上接收主節點時鐘資訊
- 不會發生偏移
工作時鐘域(域 1)
工作時鐘域(WCD)提供量測與同步任務的時間基準,可透過 gPTP 對基於以太網的網絡連接進行同步,整合於 IEEE 802.1AS-2020 標準定義的域 1 中。
- 採用內部晶振時間源
- 不會發生跳變
- 作為域 0 的有效熱備份
BRICK 系列域 0 / 域 1 的叢集時間同步範例
BRICK 系列 802.1AS 主以太網埠在域 0 條件下可作為 Master
BRICK 系列 802.1AS 主以太網埠在域 0 / 域 1 條件下可作為 Slave
XTSS 時鐘類型
主節點時鐘
- 整個網絡的主時鐘源,基於其分配時間
- PTP 與 gPTP 中的時鐘與最佳主時鐘演算法(BMCA)一同運作
- 透過 BMCA 自動確定最佳時鐘,設為主時鐘
普通時鐘
- 作為主時鐘成為時鐘源,或作為從時鐘接收時間,直接進行同步
邊界時鐘
跨網絡邊界傳輸時間資訊時鐘,既是從時鐘也是主時鐘,可在訊號類型之間進行轉換並管理多個子網絡。
透明時鐘
交換機(Switch)用來量測由其引起數據封包延遲的一項功能。將交換機中傳遞的時間延遲標記並分發到從節點,組織來自多個來源的封包順序。
XTSS 時間偏差校正
GPS 時間源下偏差校正示意圖
當虹科 XTSS 從「GPS 訊號缺失狀態」轉為「GPS 訊號可用狀態」時,可透過 2 種方法校正期間產生的偏差:
- 實際 GPS 時間與 GPS 模組內部時間之間的偏差小於預設值,採用速率校正,平滑補償誤差。
- 反之,偏差超過預設值,執行一次時間「跳轉」校正誤差。
對於更改 PTP 主從時鐘的行為,該校正功能同樣適用。
XTSS 高精度時間同步
虹科 BRICK 系列數據擷取平台無需額外依賴即可作為主 / 從時鐘,配合交換機與 PSB 時間同步板卡,即可輕鬆實現多機種的時間同步,例如虹科車載伺服器或者任意支援 PSB 的 PC 主機。
對於不同的感應器而言,使用支援時間同步的轉換器,例如虹科 MDILink 數據轉換分析工具,即可輕鬆實現多感應器的高精度時間同步。
以虹科 QX550 時間同步板卡作為主時鐘,透過自身的 4 個 10Gb 以太網埠可對最多 4 個從時鐘進行同步,此外透過內部 PPS 同步線纜可以連接最多 3 個 QX550,放大同步範圍。
高精度硬件晶振時間同步
多相機擷取可實現 100ns-200ns 誤差
支援多個時間域保證持續穩定時間基准
自動修正 TAI 時間「閏秒」誤差
技術規格
| 產品名稱 | QX500 | PSB |
|---|---|---|
| 產品圖片 | ![]() |
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| PC 介面 | PCIe 3.0 x8 | OCuLink x4 電纜至 QX500 主站 |
| 以太網埠 | 4x 10GBase-T | 1x 1000BASE-T 主 / 從 |
| GPS 訊號源 | — | U-blox Neo-M8 GPS 模組 |
| 外部時間訊號源 | — | RS-232 / NMEA / PPS 輸入 |
| PPS 分配 | QX500 主控制器:3x 內部 QX500 從設備:無 |
1x 外部(PPS 輸出) |
| 功耗 | 25 W | 5 W |
| 散熱方式 | 主動式,風扇控制 | 被動式 |
| 尺寸 | 126.09mm (W) x172.29mm (D) x21.59mm (H) | 120.74mm (W) x172.29mm (D) x21.59mm (H) |
| 重量 | 淨重 320 g | 淨重 80 g |
| 工作溫度 | -10 °C ~ +60 °C | |
| 儲存溫度 | -45 °C ~ +85 °C | |
| 相對空氣濕度 | 工作溫度內 90% 無冷凝 | |
| 認證 | CE, RoHS, REACH | |
| 規格項目 | 參數內容 |
|---|---|
| 操作溫度 | -40°C ~ +85°C |
| 埠配置 | 單個 |
| 每埠數據傳輸率 | 1 GbE |
| 系統介面類型 | PCIe 2.1 x 1 |
| NC 邊帶介面 | 是 |
| 支援巨型封包 | 是 |
| 支援的介面 | 1000 Base-T |
| 支援標準 | (g)PTP 協議 (IEEE 802.1AS) PTP 協議 (IEEE 1588) |
| 規格項目 | 參數內容 |
|---|---|
| 特點 | 叢集時間同步 平台時間同步 多域時間轉發 802.1AS 時間轉發 IEEE 1588v2 UDP |
| 平台要求 | 支援不受 TSC 的 CPU x86 64位 / AMD64 架構 |
| 支援的操作系統 | Windows® 10 64位(優化驅動程序) Linux 64 位內核 4.2.0 或更高版本 |
| 支援標準 | IEEE 802.1AS-2020 IEEE1588v2 |
| 支援的硬件平台 | BRICK DATALynx ATX4 |
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