时间同步方案
PTP/(g)PTP时间同步 | 高精度硬件晶振时间同步 | 多相机采集ns级精度 | 支持多个时间域
在分布式多传感器系统中,信号从创建到存储会历经多个软件模块和系统,产生传播延迟和时钟波动。
为了应对上述挑战,康谋推出了XTSS时间同步服务。XTSS通过软件与硬件的集成,以平台时间同步服务(PTSS)与集群时间同步服务(CTSS)使整个系统的时钟按时间运行并持续同步,形成一个时域,实现高精度时间同步。
主要时钟域
TAI时钟域(域0)
TAI时钟域被视为扩展系统网络中事件的外部参考,通过gPTP或PTP进行同步,对获取的测量数据进行时间分配,通常用于测量数据的全局时间相关性。
- 可采用GPS或内部晶振时间源
- 可在支持时间同步的以太网端口上接受主节点时钟信息
- 不会发生偏移
工作时钟域(域1)
工作时钟域(WCD)提供测量和同步任务的时间基准,可通过gPTP对基于以太网的网络连接进行同步,集成在IEEE 802.1AS-2020标准定义的域1中。
- 采用内部晶振时间源
- 不会发生跳变
- 作为域0的有效热备份
BRICK系列域0/域1的集群时间同步示例
BRICK系列802.1AS主以太网端口在域0条件下可作为Master
BRICK系列802.1AS主以太网端口在域0/域1条件下可作为Slave
XTSS时钟类型
主节点时钟
- 整个网络的主时钟源,基于其分配时间
- PTP与gPTP中的时钟与最佳主时钟算法(BMCA)一同运作
- 通过BMCA自动确定最佳时钟,设为主时钟
普通时钟
- 作为主时钟成为时钟源或作为从时钟接收时间,直接进行同步
边界时钟
- 跨网络边界传输时间信息时钟,既是从时钟也是主时钟
- 可以在信号类型之间进行转换并管理多个子网络
透明时钟
- 交换机用来测量由它们引起的数据包延迟的一项功能
- 将交换机中传递的时间延迟标记并分发到从节点
- 组织来自多个来源的数据包的顺序
XTSS时间偏差校正
当XTSS从“GPS信号缺失状态”转为“GPS信号可用状态”时,可通过2种方法校正期间产生的偏差:
- 实际GPS时间与GPS模块内部时间之间的偏差小于预设值,采用速率校正,平滑补偿误差
- 反之,偏差超过预设值,执行一次时间“跳转"校正误差
对于更改PTP主从时钟的行为,该校正功能同样适用。
XTSS高精度时间同步
康谋BRICK系列数据采集平台无需额外依赖即可作为主/从时钟,配合交换机与PSB时间同步板卡,即可轻松实现多机种的时间同步,例如康谋车载服务器或者任意支持PSB的PC主机。
对于不同的传感器而言,使用支持时间同步的转换器,例如康谋MDILink 数据转换分析工具,即可轻松实现多传感器的高精度时间同步。
以康谋QX550时间同步板卡作为主时钟,通过自身的4个10Gb以太网口即可对最多 4 个从时钟进行同步,此外通过内部PPS同步线缆可以连接最多3个 QX550,扩大同步范围。
高精度硬件晶振
时间同步
多相机采集可实现
100ns-200ns误差
支持多个时间域
保证持续稳定时间基准
自动修正TAI时间
“闰秒”误差
技术规格
产品名称 | QX550 | PSB |
PC接口 | PCIe 3.0 x8 | OCuLink x4 电缆至QX550主站 |
以太网接口 | 4x 10GBase-T | 1x 1000BASE-T 主/从 |
GPS信号源 | – | U-blox Neo-M8 GPS 模块 |
外部时间信号源 | – | RS-232 / NMEA / PPS 输入 |
PPS分配 | QX550 主控器:3x 内部 | 1x 外部(PPS 输出) |
功耗 | 25 W | 5 W |
冷却方式 | 主动式,风扇控制 | 被动式 |
尺寸 | 126.09mm (W) x172.29mm (D) x21.59mm (H) | 120.74mm (W) x172.29mm (D) x21.59mm (H) |
重量 | 净重 320 g | 净重 80 g |
工作温度 | -10 °C ~ +60 °C | |
存储温度 | -45 °C ~ +85 °C | |
相对空气湿度 | 工作温度内 90% 无冷凝 | |
认证 | CE,RoHS,REACH |
操作温度 | -40°C ~ +85°C |
端口配置 | 单个 |
每端口数据传输率 | 1 GbE |
系统接口类型 | PCIe 2.1 x 1 |
NC边带接口 | 是 |
支持巨帧 | 是 |
支持的接口 | 1000 Base-T |
支持标准 | (g) PTP协议(IEEE 802.1 AS) |
特点 | 集群时间同步 平台时间同步 多域时间转发 802.1AS 时间转发 IEEE 1588v2 UDP |
平台要求 | 支持不变TSC的CPU x86 64位 / AMD64 架构 |
支持的操作系统 | Windows® 10 64 位(优化驱动程序) |
支持标准 | IEEE 802.1AS-2020 |
支持的硬件平台 | BRICK DATALynx ATX4 |