Mérőrendszer GNSS vevők tulajdonságainak vizsgálatára
Az elosztott mérő- és irányítórendszerek terjedésével (például Kiber-fizikai rendszerek, Ipar 4.0) egyre gyakrabban szükséges egy elosztott rendszer komponensei közt a szinkron mintavétel és beavatkozás biztosítása, amelyhez szükséges a rendszer óráinak, beleértve a mintavételi és beavatkozási folyamat vezérlőket is, szinkronizálása. A legtöbb esetben nem elég csupán a lokális szinkronizálás, hanem a rendszert egy globális időhöz, többnyire GNSS (Global Navigation Satellite System, pl. GPS) által szolgáltatott referencia időhöz szükséges szinkronizálnunk GNSS vevők felhasználásával, hogy ezzel lehetővé váljon térben is távol elhelyezkedő rendszerekben az egyidejű mintavétel (pl. energiaelosztó rendszerek (smart grid), autonóm járművek együttműködése, stb.) és globális idő alapú időbélyegek rögzítése és továbbítása is.
Ezekben a rendszerekben a mesteróra az a komponens, amely meghatározza a globális időt (pl. GNSS vevő segítségével), majd többnyire az IEEE 1588 (Precision Time Protocol) felhasználásával továbbítja azt a lokális kommunikációs hálózatban. Az ilyen eszközök tulajdonságait ezért alapvetően korlátozza a bennük alkalmazott GNSS vevő pontossága és megbízhatósága. Sajnos napjainkban nincs az oktatásban és kutatásban használható kedvező árú és elfogadható tulajdonságú, akár open hardware és szoftver komponensekből építkező, mesteróra. Egy ilyen kifejlesztése során viszont a fentiek szerint alapvető kérdés az alkalmazott GNSS vevő tulajdonságainak ismerete, vizsgálata, ugyanis az adatlapok ilyen tekintetben kevés információt tartalmaznak. Dolgozatom témája ennek megfelelően a potenciálisan alkalmazható GNSS vevők óraszinkronizáció szempontjából jelentős tulajdonságainak vizsgálata, melyhez kialakítottam egy egyedi mérőrendszert. Ez magában foglalja egy teszt NyÁK megtervezését és összeszerelését, egy PC-s adatgyűjtő program megírását, MATLAB-os szkriptek kidolgozását az adatok kiértékeléséhez, és az adatgyűjtő rendszer validálását mely TI-os fejlesztőkártyák által szimulált GNSS vevők segítségével történt. Az így kialakított mérőrendszerrel méréseket is végeztem a Quectel L86 GNSS vevőn, mely mérések eredményeit a dolgozatomban ismertetem.
szerző
-
Hollós Ádám
Villamosmérnöki szak, alapképzés
alapképzés (BA/BSc)
konzulens
-
Dr. Kovácsházy Tamás
Egyetemi docens, Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék