Temps i freqüència
Sistema complet per a l'aplicació a bord del vaixell
Les plataformes navals modernes es basen en una referència temporal comuna i precisa per a la navegació, les comunicacions, els sistemes de combat i el control d'armes. Molts d'aquests sistemes utilitzen codis de temps STANAG i HaveQuick (HQ) com a referència de temps principal. L'entorn marí presenta reptes únics, com ara una disponibilitat limitada de GNSS, interferències electromagnètiques dels sistemes de vaixells, xocs i vibracions, i la necessitat de rutes de temporització redundants a través de diversos compartiments.
Aquesta nota d'aplicació descriu una arquitectura de sincronització{0}}típica de l'hora marina basada en els nostres productes de temps i freqüència, que proporciona una distribució robusta, redundant i escalable dels senyals de cronometratge a tot el vaixell.
Requisits del sistema
Un sistema de cronometratge marítim ha de complir els requisits següents:
• Proporcioneu un temps mestre disciplinat-GNSS des de receptors de múltiples-constel·lacions
• Genera referències 1PPS, IRIG-B i 10MHz per als subsistemes de vaixells
• Distribuir senyals de cronometratge a múltiples consumidors: CMS, radar, EW, SATCOM, control d'armes, INS, etc.
• Ofereix una distribució redundància i{0}}tolerant a errors
• Admet la supervisió remota des de la xarxa IP del vaixell (SNMP, web)
• Mantenir la continuïtat del temps durant la denegació de GNSS mitjançant oscil·ladors de retenció
• Resistent a les dures condicions ambientals marines (temperatura, humitat, vibracions, EMI)
Productes recomanats
Servidor GS3114 PNT
El GS3114 és un dispositiu de posició, navegació i cronometratge (PNT) d'alta-precisió que integra un receptor de cronometratge i posicionament multi-freqüència compatible amb les constel·lacions de BeiDou, GPS, Galileo i GLONASS. Proporciona posicionament, temporització, sincronització de l'hora de la xarxa i funcionalitat de retenció ampliada. El dispositiu combina sistemes de navegació per satèl·lit BeiDou i GPS per a la seva resiliència davant d'errors o embussos d'un sol-sistema.
Dispositiu de cronometratge GPS mòbil GS5891
El GS5891 és un dispositiu de cronometratge GPS compacte i resistent dissenyat per al desplegament mòbil i de camp. Proporciona sortides fiables d'1PPS i codi de temps amb un baix consum d'energia, cosa que el fa adequat per a nodes de cronometratge distribuïts a plataformes navals.
Servidor de temps GPS GS5801
El GS5801 proporciona distribució del temps NTP a la xarxa IP del vaixell, permetent la sincronització de l'hora per a sistemes informàtics, servidors de registre i consoles de gestió sense cables de temporització dedicats.
Commutador continu de freqüència GS5250 10MHz
El GS5250 gestiona les transicions entre diverses fonts de temporització de 10 MHz (GNSS-disciplinada, navegació inercial, manual) sense discontinuïtat de fase. La seva tecnologia intel·ligent de bloqueig de fase-assegura transicions fluides de la font durant les interrupcions del GNSS o el manteniment dels equips.
Distribuïdor de commutació redundant GS5227 1PPS/10MHz
El GS5227 proporciona una-conversió automàtica per error d'entrada dual per a senyals d'1 PPS i 10 MHz, distribuïnt referències de temps redundants als sistemes de navegació i combat-crítics de la missió.
GS5710 Equip de transmissió de fibra òptica de freqüència temporal
El GS5710 utilitza senyals de fibra òptica o d'enllaç E1 per transmetre i recuperar senyals de temps i freqüència a llargues distàncies i entorns intensos-EMI. És ideal per distribuir el temps entre compartiments blindats en vaixells navals on els cables de coure no són pràctics o estan prohibits.
Arquitectura del sistema
L'arquitectura consta d'un concentrador central de generació de temporització i nodes d'accés de temporització distribuïts connectats mitjançant enllaços de fibra òptica.
Al centre de temporització central, el servidor GS3114 PNT rep senyals GNSS d'antenes de múltiples-constel·lacions i genera les referències de temporització mestres: 1PPS, 10MHz, IRIG-B(DC) i NTP. També proporciona dades de posicionament per als sistemes de navegació del vaixell. Un GS3114 secundari funciona en espera en calent, preparat per assumir les tasques de cronometratge mestre si falla la unitat primària.
El commutador sense fissures GS5250 gestiona les transicions entre el mode bloquejat-GNSS i el temps de navegació inercial durant la denegació de GNSS. El GS5227 proporciona una distribució redundant d'1PPS/10MHz als sistemes locals del centre d'informació de combat.
Per a la distribució a compartiments remots, l'equip de transmissió de fibra òptica GS5710 converteix els senyals de temporització elèctrics en òptics, transmetent-los per la infraestructura de fibra de bord. A cada compartiment de destinació, un receptor GS5710 recupera els senyals de temporització per a la distribució local mitjançant distribuïdors GS6605A 1PPS i amplificadors GS6601A 10MHz.
|
Font |
Tipus de senyal |
Distribuïdor |
Consumidors típics |
|
GS3114 |
1 PPS (TTL) |
GS5227 + GS6605A |
INS, radar, control de foc, CMS |
|
GS3114 |
10 MHz (sinusoïdal) |
GS5250 + GS6601A |
SATCOM, EW, comunicacions |
|
GS3114 |
IRIG-B(DC) |
GS6606 |
Ordinadors de missió, sistemes de gravació |
|
GS3114 |
NTP |
GS5801 |
Sistemes informàtics, consoles de gestió |
|
GS5710 |
Enllaç de temporització òptica |
Recuperació de fibra |
Compartiments remots, compartiments d'armes |
Recomanacions d'integració
• Preferiu sortides RS422 per cables llargs a través de compartiments electromagnètics sorollosos
• Utilitzeu parells trenats blindats i una presa de terra adequada a tot el vaixell
• Per a missions-crítiques altes, implementeu dues unitats GS3114 en configuració A/B amb migració automàtica per error
• Integrar tot l'equip de cronometratge al NMS del vaixell mitjançant SNMP i SYSLOG per a la notificació d'alarmes
• Utilitzeu cables blindats de fibra òptica per als enllaços entre-compartiments per complir els requisits de xocs i vibracions
• Verificar el compliment d'EMC de tots els equips de cronometratge amb els estàndards navals rellevants
Conclusió
En combinar el servidor GS3114 PNT com a generador de temps mestre disciplinat GNSS-, GS5250 per a una commutació de font robusta, GS5227 per a una distribució redundant d'1PPS/10MHz i GS5710 per a la transmissió de fibra òptica entre compartiments, un vaixell obté un sistema de distribució temporal marina coherent, robust i escalable. Aquesta arquitectura és adequada per a combatents de superfície, vaixells patrullers, vaixells de suport i estacions costaneres que requereixen una sincronització horària fiable per a sistemes d'armes i missions.