Tidsynkronisering av ett TDOA-baserat positioneringssystem

Författare:

  • Johansson Daniel

Publiceringsdatum: 2002-01-01

Rapportnummer: FOI-R--0649--SE

Sidor: 54

Skriven på: Svenska

Nyckelord:

  • TDOA
  • synkronisering
  • tidreferens
  • oscillatorer
  • GPS
  • common-view
  • GPSDO
  • synchronization
  • time reference
  • oscillators

Sammanfattning

Rapporten redovisar möjligheter och svårigheter för att synkront samla in data till geografiskt skilda TDOA-mottagare. Synkront har i detta fall specificerats till 10 ns maximal tidsavvikelse mellan två mottagare under ett dygn. Ett utvärderingsarbete har gjorts för att inventera beprövade metoder och på marknaden befintliga produkter för att slutligen ge förslag för hur en synkron datainsamling skall realiseras. Utvärderingar grundar sig framförallt på prestanda- prisvägning men också grad av komplexitet och tillgänglighet finns med som utvärderingsfaktorer. Utvärderingsarbetet visar att "självständiga" oscillatorer inte lämpar sig för ett TDOA-system, varför en gemensam tidreferens krävs för att få mottagarna att arbeta synkront. En lösning, som bedöms vara lämplig, är att tillämpa "common-view" mot GPS-signaler vilket innebär att två eller flera mottagare observerar samma GPS-satellit för att på så vis reducera gemensamma fel såsom drift i satellitklocka, atmosfärsfördröjningar etcetera. Ett annat altemativ, för att med ännu bättre prestanda, realisera en synkron datainsamling är att använda GPS bärvågsmottagare som innebär att fasskillnad av GPS-bärvågen mäts vid respektive mätplats för att vidare jämte mot varandra. För en taktisk TDOA-pejl krävs dock redundans i systemet för att vid ett eventuellt bortfall av GPS-signalen låta en annan referens, i form av mycket stabila oscillatorer och/eller alternativ "extern" tidskälla, ta över.