Entendiendo el GPS Timepulse o PPS

Olvídate por un momento de la posición GPS. Un GPS o GNSS también calcula el tiempo. Y lo hace con mucha precisión. Tan precisa como 10 nanosegundos. Esto equivale a 0.00000001 segundos.

Imagina que tienes dos dispositivos en dos países diferentes o dos sensores en dos ubicaciones distintas y quieres sincronizar la acción o medición que realizan. Podrías usar internet para obtener una precisión de unos 2 milisegundos, o usar un receptor GPS en cada dispositivo para reducirla a 2 nanosegundos. Y lo mejor: no necesitas internet.

Cuando llegamos a este nivel de precisión temporal, también es importante saber en qué escala de tiempo estamos trabajando. Los receptores GNSS suelen sincronizarse con la escala de tiempo UTC global, pero también pueden sincronizar la escala de tiempo con una constelación específica (GPS, GLONASS, Galileo(BeiDou). Cada escala de tiempo tiene su propio contador absoluto (por ejemplo, hay una diferencia de pocos segundos entre GPS y UTC), pero en general, el cambio de segundo se sincroniza a nivel de milisegundo. En cualquier caso, la conclusión es: compruebe que todos sus sensores utilicen la misma escala de tiempo.

La teoría es muy buena, pero ¿cómo puedes realmente utilizar el pulso de tiempo GPS en tu proyecto?

Todos ArduSimple Los tableros tienen un pin llamado TimepulsePPS o TPS. Son nombres diferentes para la misma señal. Por defecto, este pulso de tiempo está configurado a 1 pulso por segundo (PPS). Esto significa que cada segundo, en el momento exacto del cambio de segundo, esta señal se activará para informar a la aplicación sobre el momento exacto del cambio de segundo. El receptor podría necesitar tiempo para calcular la nueva posición real y la pondrá a su disposición lo antes posible. En la siguiente imagen encontrará una representación visual de esto.

En su aplicación, puede conectar el Timepulse y la salida de datos serial a su procesador o computadora. En algún momento, su aplicación leerá que la hora es 8:30:00. Es hora de prepararse para el siguiente pulso de tiempo, que indicará exactamente las 8:30:01.

Pero te preguntarás, ¿qué pasa si la señal que quiero medir está entre 2 pulsos de tiempo?

• Opción A. Tienes un oscilador de alto rendimiento dentro de tu procesador (MHz o más) que puedes sincronizar cada vez que hay un pulso de tiempo.
• Opción B. Utilizar otra característica de los receptores GPS: la EXTINT o entrada de EVENTO. Hablaremos de esta señal otro día; actualizaremos esta publicación con un enlace.