和芯星通UT986是一款基于NebulasIV芯片平臺(tái)的GNSS全系統(tǒng)多頻點(diǎn)高精度授時(shí)模塊,專為復(fù)雜電磁環(huán)境下的精準(zhǔn)時(shí)間同步需求設(shè)計(jì),其核心技術(shù)特性與行業(yè)應(yīng)用價(jià)值如下:
一、硬件架構(gòu)與核心技術(shù)
?全系統(tǒng)多頻點(diǎn)支持
?
采用22nm工藝的NebulasIV GNSS SoC芯片,支持BDS(含北斗三號(hào))、GPS、GLONASS、Galileo、QZSS、NavIC等全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)信號(hào),覆蓋B1I/B2I/B3I/B1C(北斗)、L1/L2/L5(GPS)、E1/E5a/E6(Galileo)等頻點(diǎn),實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)冗余授時(shí)能力。內(nèi)置1408通道接收引擎,可同時(shí)跟蹤32顆以上衛(wèi)星信號(hào),確保弱信號(hào)環(huán)境下的可用性。
?抗干擾與欺騙防御
?
集成JamShield自適應(yīng)抗干擾技術(shù),通過(guò)獨(dú)立射頻通道設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)60dB窄帶干擾抑制,結(jié)合U-AutoAlign多路徑抑制算法,降低環(huán)境反射信號(hào)的定位誤差。模塊支持實(shí)時(shí)干擾檢測(cè)與欺騙信號(hào)識(shí)別,通過(guò)載波相位一致性校驗(yàn)規(guī)避惡意時(shí)間源注入攻擊。
?精密授時(shí)性能
?
采用NANOPPS專利授時(shí)算法,在單星模式下即可實(shí)現(xiàn)PPS(秒脈沖)精度≤3ns(RMS),雙頻模式下同步精度進(jìn)一步提升至1ns。支持自主優(yōu)化授時(shí)模式,根據(jù)衛(wèi)星幾何構(gòu)型動(dòng)態(tài)調(diào)整權(quán)重系數(shù),確保授時(shí)穩(wěn)定性優(yōu)于0.1μs/24h。
二、關(guān)鍵功能特性
?靈活配置模式?
?單星快速授時(shí)?:支持BDS GEO衛(wèi)星單星授時(shí),冷啟動(dòng)時(shí)間<45秒,滿足應(yīng)急通信基站快速同步需求。
?多系統(tǒng)聯(lián)合授時(shí)?:通過(guò)多頻點(diǎn)觀測(cè)值加權(quán)融合,實(shí)現(xiàn)UTC時(shí)間偏差補(bǔ)償,全球范圍授時(shí)誤差≤15ns。
?輸出接口與協(xié)議
?
提供RS-232、LVTTL、1PPS+ToD(時(shí)間報(bào)文)等接口,兼容NTP/PTP網(wǎng)絡(luò)授時(shí)協(xié)議。內(nèi)置高穩(wěn)OCXO恒溫晶振(可選),保持模式下保持精度優(yōu)于±1μs/24h。
?環(huán)境適應(yīng)性
?
采用LCC封裝(尺寸15×15×2.7mm),工作溫度覆蓋-40℃至85℃,通過(guò)MIL-STD-810G振動(dòng)與沖擊測(cè)試,適用于車載、艦載等移動(dòng)平臺(tái)。
三、典型應(yīng)用場(chǎng)景
?5G通信基站同步
?
在TDD 5G網(wǎng)絡(luò)中提供高精度相位同步,支持μ級(jí)時(shí)間誤差補(bǔ)償,滿足3GPP TS 38.104標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的±1.5μs空口同步要求。
?電力系統(tǒng)時(shí)間基準(zhǔn)?
?智能變電站?:通過(guò)IRIG-B碼輸出實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置、合并單元的亞微秒級(jí)同步,支持IEEE C37.238-2017電力專用PTP協(xié)議。
?電網(wǎng)相位測(cè)量?:結(jié)合PMU(同步相量測(cè)量裝置),實(shí)現(xiàn)廣域電網(wǎng)50Hz工頻信號(hào)的納秒級(jí)相位對(duì)齊。
?金融交易系統(tǒng)
?
為證券交易撮合系統(tǒng)提供NTP服務(wù)器時(shí)間源,確保多數(shù)據(jù)中心時(shí)間偏差<100ns,滿足《金融市場(chǎng)基礎(chǔ)設(shè)施原則》的時(shí)序?qū)徲?jì)要求。
四、開發(fā)支持與部署
和芯星通提供UT986-EVAL評(píng)估套件,包含授時(shí)精度分析軟件TimeAnalyzer Pro,支持PPS抖動(dòng)譜分析與衛(wèi)星信號(hào)模擬注入測(cè)試。配套SDK支持Linux/Windows平臺(tái)二次開發(fā),提供API接口實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)授時(shí)模式切換與健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)。
模塊預(yù)配置符合ITU-T G.8272標(biāo)準(zhǔn)的PRTC-B類時(shí)鐘架構(gòu),可直接集成至OTN傳輸設(shè)備或SDH同步網(wǎng)設(shè)備。典型應(yīng)用方案中,模塊搭配GNSS有源天線(增益28dB)時(shí),捕獲靈敏度達(dá)-149dBm,重捕獲時(shí)間<3秒。
結(jié)語(yǔ)
UT986憑借多系統(tǒng)冗余接收、自適應(yīng)抗干擾與納秒級(jí)授時(shí)精度,成為電力、通信、金融等關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的時(shí)間同步優(yōu)選方案。其低功耗設(shè)計(jì)(典型功耗1.2W)與長(zhǎng)期供貨承諾(生命周期至2035年),為行業(yè)客戶提供了可靠的技術(shù)保障。