28 Мая 2021

GPS Week Number Rollover, или откат номера недели GPS.

GPS Week Number Rollover, или откат номера недели GPS.

     Системное время GPS основано на нумерации недель с начала эпохи и количестве секунд текущей недели. К сожалению спутники GPS кодируют номер недели всего лишь 10-ю битами. Таким образом они могут закодировать только 1024 недели с номерами 0...1023. При достижении 1024-й недели счетчик обнуляется и следующая неделя получает номер 0. Для навигационных приемников это не имеет особого значения, поскольку они работают с разницей временных отметок, но приемники использующиеся для синхронизации даты и времени по GPS каналу обязаны учитывать откат номера недели (далее ОНН) для вычисления корректного времени.

     «Начальная дата» системы времени GPS – Воскресенье, 6 Января 1980 года. Первый ОНН произошел в Субботу, 21 Августа 1999 года. Следующий ОНН произойдет в Субботу, 6 Апреля 2019 года.

 

Простой, подверженный ошибкам метод вычисления GPS Week Number Rollovers.

     
      Некоторые производители GPS приемников используют очень простой метод вычисления номера недели.

    «Если полученный номер недели меньше 860, они полагают что ОНН уже произошел и просто добавляют 1024 чтобы получить полный номер недели. Если полученный номер недели больше 860, они полагают что ОНН еще не было.»

      Этот метод схож с методом расширения номера года с 2-х цифр до 4-х. Если принять 90 за предел, то мы получим диапазон лет 1990 — 2089.

      Для нумерации недель GPS этот метод дает корректный диапазон недель с номерами 860 — 1884, но после 1884-й недели вычисляемый номер недели будет в диапазоне 0 — 880, давая неверную дату на 1024 недели назад.

   Такое уже произошло с некоторыми производителями GPS приемников в феврале 2016 года, а ряд других производителей GPS приемников подвержены этой проблеме с Июля 2016 года. Точное время, когда эта проблема проявится зависит от конкретной модели GPS приемника и его прошивки и не связано с указанными выше датами и ОНН GPS системы.

 

Метод Meinberg для вычисления GPS Week Number Rollovers.

   
    Meinberg использует другой метод в своих собственных GPS приемниках. В прошивке используется 16-битное кодирование номера недели, поэтому номер недели просто увеличивается на единицу в конце каждой недели. Таким образом когда номер недели посланный спутником откатывается с 1023 до 0, внутренний счетчик увеличивается с 1023 до 1024, при следующем ОНН с 1024 до 1025 и так далее.

   Начальный номер недели вычисляется при старте системы по внутренним часам реального времени (RTC), с резервным питанием от аккумулятора, и дает в результате расширенный номер недели.

     Если аккумулятор в устройстве разрядится, то это приведет к потере номера эпохи и приемник начнет счет с даты между 1980 и 1999, но как только будет установлена корректная дата через пользовательский интерфейс, прошивка вычислит расширенный номер недели и система продолжит работать в нормальном режиме с корректной датой.

 

Устройства Meinberg с модулями приемника GNSS от сторонних производителей.

   
    Обратите пожалуйста внимание что описанный выше метод Meinberg касается только приемников GPS от Meinberg, с меткой GPS в названии, например, GPS16x, GPS17x, GPS18x.

  Есть несколько модулей, которые дополнительно могут принимать сигналы спутниковых систем GLONASS или Galileo. Такие модули имеют в названии метки GLN, GRC или GNS, например, GLN170, GRC180 или GNC181. Эти устройства используют модули ядра от сторонних производителей и Meinberg проводит дополнительное тестирование чтобы убедиться что эти устройства корректно обрабатывают ОНН.

 

Тестирование Week Number Rollover.

     
     При тестировании системы с резким изменением даты приемника нужно соблюдать осторожность. Причина в том что навигационные данные, полученные со спутника (альманах, эфемериды и пр.), также хранится с расширенным номером недели. Если приемник впервые обрабатывает дату после ОНН, а затем дата меняется на некоторое значение до ОНН или наоборот, сохраненные навигационные данные будут содержать время, смещенное на 1024 недель вперед или назад.

   Поэтому при тестировании с изменением времени в широком диапазоне, убедитесь что после изменения даты приемник настроен в режим COLD BOOT, чтобы сохраненные GPS данные очистились и актуализировались со спутников. Это займет около 12 минут непрерывного приема, поскольку полный набор данных посылается только один раз в 12 минут. После этого в приемнике будут согласованные данные и он будет выдавать правильное время.

   Например, если вы проводите тестирование с приемником Meinberg с действующей антенной и текущий номер недели от GPS – 873, а номер дня — 4:

  • если вы вручную установите дату в приемнике Meinberg в какое-либо значение до 1999 года, то прошивка предположит номер эпохи 0 и преобразует номер недели 873 день 4 в 3 Октября 1996 года;
  • если вы вручную установите дату в приемнике Meinberg в какое-либо значение после 1999 года, то прошивка предположит номер эпохи 1 и преобразует номер недели 873 день 4 в 19 Мая 2016 года.

Не можете определится с необходимым товаром? Свяжитесь с нами и мы вам поможем.

Отправить запрос