GNSS Tabanlı Zaman Senkronizasyon Çözümlerimiz

GNSS ve GPS Karşılaştırması

1. GNSS (Global Navigation Satellite System)

• Tanım: GNSS, küresel ölçekte çalışan tüm uydu navigasyon sistemlerinin genel adıdır. Bir şemsiye terimdir ve dünya çapında birçok farklı sistemi kapsar.

• Örnek Sistemler:

  • GPS (Global Positioning System): ABD tarafından işletilen GNSS sistemi.
  • GLONASS: Rusya'nın GNSS sistemi.
  • Galileo: Avrupa Birliği tarafından geliştirilen GNSS.
  • BeiDou: Çin'in GNSS sistemi.
  • NavIC: Hindistan'ın bölgesel GNSS sistemi.

• Kapsama Alanı: GNSS, birden fazla sistemi içermesi nedeniyle global bir kapsama alanı sağlar. Farklı sistemlerin sinyalleri bir arada kullanılabilir, bu da daha yüksek doğruluk sağlar.

• Çoklu Uydu Kullanımı: GNSS uyumlu bir cihaz, birden fazla sistemden gelen sinyalleri kullanarak daha hassas konum ve zaman bilgisi sağlayabilir.

2. GPS (Global Positioning System)

• Tanım: GPS, GNSS ailesine ait bir sistemdir ve ABD Savunma Bakanlığı tarafından işletilir. GNSS'in bir alt kümesidir.

• Kapsama Alanı: GPS dünya çapında kapsama alanı sunar ve 31'den fazla aktif uyduya sahiptir.

• Özellikler:

  • Sadece GPS uydularından gelen sinyalleri kullanır.
  • Askeri ve sivil kullanım için tasarlanmıştır.
  • Yıllardır GNSS'in en yaygın kullanılan alt sistemi olarak bilinmektedir.

GNSS ile GPS Arasındaki Temel Farklar

Pratikte Kullanımları

1. GNSS: Hassas konumlama, yüksek doğruluk gerektiren uygulamalar (otomatik araçlar, hassas tarım, bilimsel araştırmalar).
2. GPS: Genel konum belirleme, standart navigasyon uygulamaları (akıllı telefonlar, araba navigasyonu).

Sonuç olarak, GPS bir GNSS türüdür, ancak GNSS daha geniş bir kapsama ve işlevselliğe sahiptir. GNSS uyumlu bir cihaz kullanıyorsanız, birden fazla sistemi birleştirerek daha güvenilir ve doğru sonuçlar elde edebilirsiniz. 

GNSS Alıcı Cihazlarda Yapılan Konfigürasyonlar

GNSS cihazlarının doğru bir şekilde çalışması için belirli konfigürasyonların yapılması gerekir:

1. Zaman ve Çıkış Ayarları

• Zaman Formatı:
  • Çıkış zamanı UTC, GPS veya yerel zaman olarak ayarlanabilir.
• PPS Çıkışı Ayarları:
  • PPS sinyalinin gecikme ofseti ayarlanabilir (örneğin: 0 ns ile 100 ns arasında).

2. Ağ Protokolleri

• PTP Ayarları:
  • GNSS cihazının ağda grandmaster clock olarak yapılandırılması.
  • PTP domain ID, öncelik seviyesi, ve saat doğruluğu ayarları.
• NTP Ayarları:
  • NTP sunucusu olarak çalışma modu etkinleştirilir.
  • NTP istemcileri için zaman bilgi paylaşımı.

3. GNSS Ayarları

• Uydu Sistemi Seçimi:
  • GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou gibi sistemlerden hangilerinin kullanılacağı belirlenir.
• Anten Konum Kalibrasyonu:
  • Cihazın bulunduğu konumun doğru belirlenmesi için anten yüksekliği, enlem ve boylam ayarları yapılır.

4. Holdover Modu

• GNSS sinyali kaybolduğunda, cihazın dahili saatine (örneğin rubidyum saat) dayanarak zaman bilgisini koruma süresi ayarlanır.

5. Alarm ve İzleme Ayarları

• GNSS sinyali kaybı, PPS hatası veya saat doğruluğu kaybı durumunda alarm çıkışları tanımlanabilir.
• SNMP (Simple Network Management Protocol) ile cihaz durumu izlenebilir.

6. Güncellemeler ve Bakım

• Yazılım güncellemeleri genellikle USB veya Ethernet üzerinden yapılır.
• GNSS uydularındaki değişikliklere uyum sağlamak için periyodik güncellemeler gerekebilir.

GNSS Alıcı Cihazlarının Zamana Duyarlı Ağlara Entegrasyonu

Zamana duyarlı ağlarda, GNSS cihazları aşağıdaki şekilde kullanılır:

1. Ağ Senkronizasyonu:

   • GNSS'ten alınan zaman bilgisi, PTP protokolüyle ağ cihazlarına (switchler, router'lar) dağıtılır.
   • Ağdaki tüm cihazların aynı zamanda çalışması sağlanır.

2. Kritik Zamanlama:

   • GNSS cihazlarının 10 MHz veya IRIG-B çıkışları, radyo baz istasyonlarında veya enerji dağıtım sistemlerinde hassas zamanlama için kullanılır.

3. Redundancy (Yedekleme):

   • GNSS cihazları yedek bir zaman kaynağı olarak atomik saat veya rubidyum saatle çalışabilir.
   • GNSS kaybı durumunda ağın stabil kalması sağlanır.

GNSS Cihazlarda Bulunan Portlar ve Arayüzler

GNSS alıcı cihazlar, uydu platformlarından aldıkları yüksek hassasiyetli zamanı, zamana duyarlı ağlara aktaran bir gateway işlevi görür. Bu cihazlar, çeşitli uygulamalar için farklı arayüzler ve portlar içerir. Ayrıca, ağ gereksinimlerine uygun şekilde konfigüre edilebilirler:

GNSS alıcı cihazlar, farklı protokoller ve bağlantı gereksinimlerini karşılayabilmek için aşağıdaki port ve arayüzleri içerir:

1. Zaman ve Veri Çıkış Portları

• PPS (Pulse Per Second) Çıkışı:

  • Yüksek hassasiyetli zaman senkronizasyonu sağlar.
  • Elektriksel bir sinyal olarak gönderilen her bir "pulse," bir saniyenin başlangıcını işaret eder.
  • Kullanım alanı: TSN switchler, zaman senkronizasyon modülleri.

• NMEA Serial Çıkışı (RS232/RS485):

  • GPS uydularından alınan konum, hız ve zaman verilerini ASCII formatında (NMEA protokolü) gönderir.
  • Kullanım alanı: SCADA sistemleri, endüstriyel otomasyon.

2. Ağ Arayüzleri

• Ethernet Portu (RJ45):

  • Zaman verisinin ağ üzerinden aktarılmasını sağlar.
  • Protokoller: PTP (Precision Time Protocol, IEEE 1588), NTP (Network Time Protocol).
  • Kullanım alanı: Zamana duyarlı ağlar (TSN), telekomünikasyon altyapıları.

• USB Portu:

  • Genellikle konfigürasyon ve test amaçlı kullanılır.
  • Kullanım alanı: Yazılım güncellemeleri, GNSS cihazı konfigürasyonu.

3. Saat ve Frekans Çıkış Portları

• 10 MHz Frekans Çıkışı:

  • Yüksek hassasiyetli referans sinyali sağlar.
  • Kullanım alanı: Radyo baz istasyonları, laboratuvar test ekipmanları.

• IRIG-B Çıkışı:

  • Endüstriyel otomasyon ve enerji sektöründe zaman bilgisi için yaygın bir standarttır.
  • Kullanım alanı: Enerji şebekeleri, uçak bakım sistemleri.

4. GNSS Anten Bağlantı Noktası

• GNSS antenleri için bir SMA veya TNC konektörü bulunur.
• Bu antenler, uydu sinyallerini almak için açık bir görüş alanına yerleştirilir.