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机器人&自动驾驶时间同步进阶

古月居  · 公众号  ·  · 2024-07-04 17:20
    

主要观点总结

本文主要介绍了网络时间协议(NTP)、精确时间协议(PTP)、广义精确时间协议(gPTP)以及脉冲秒信号(PPS)在机器人和自动驾驶领域的时间同步应用。文章详细解释了这些协议的特点、工作原理以及它们之间的区别和联系。此外,还介绍了相关的同步设备,如PTP授时服务器和时间同步盒。

关键观点总结

关键观点1: NTP协议

用于同步网络中各计算机时间的协议,把计算机的时钟同步到标准世界时间即UTC时间。其精度在局域网中可以达到0.1ms。为了提供精确时间,NTP的时间服务器会与客户端交换时间,利用对方给予的数据计算延迟或误差秒数,并重新调整服务器时间。此外,文章还介绍了简化版标准SNTP协议。

关键观点2: PPS信号

在自动驾驶系统中,时间源一般是来自GNSS接收机的PPS信号组合。PPS信号精度极高,可用于精确校时。虽然PPS精度高于PTP,但许多传感器并不支持PPS硬触发,因此PTP和gPTP仍是主流同步方式。

关键观点3: PTP协议

是一种用于整个计算机网络中同步时钟的协议,实现亚微秒级的时钟精度。PTP采用主从式架构,每个PTP网域内只有一个主时钟,主时钟可直接收到卫星系统的时间。PTP拥有硬件时间戳和透明时钟,比起NTP更能将延迟降到最低。

关键观点4: gPTP协议

在工业网络中具有快速“启动”能力,可在几秒钟内锁定并进行精确定时。它使用逻辑同步技术,而不是物理同步技术。此外,gPTP还使用时间戳消息计算频偏,并在运行过程中进行调整。

关键观点5: 相关同步设备介绍

介绍了酷鲨校时PTP授时服务器和时间同步盒等设备,这些设备可提供NTP、PTP和gPTP的时间服务,适用于不同的应用场景。


文章预览

0. 简介 之前时间同步也写过一篇文章介绍机器人 & 自动驾驶中的时间同步 (https://hermit.blog.csdn.net/article/details/120489694) 在最近的学习中发现一些额外需要阐述学习的内容,这里就再次写一些之前没写到的内容。 1. NTP NTP 是网络时间协议,用来同步网络中各计算机时间的协议,把计算机的时钟同步到标准世界时间即UTC时间。NTP version 1 出现于1988年6月,最新的NTP协议标准NTPv4,精度在局域网中可以达到0.1ms,在互联网中大多数地方也可以达到1-50ms。 在一些同步精度要求不高的场合, 达到秒级即可以, 为此推出了 NTP的简化版标准 SNTP 协议(Simple Network Time Protocol), 它简化和缩减了 NTP协议的数据处理算法, 方便应用于同步精度要求不高的场合。 为了寻求并提供精确时间,NTP的时间服务器会与客户端交换时间,利用对方给予的数据计算延迟或误差秒 ………………………………

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