GNSS-модули с дисциплинированным осциллятором от Microchip: интеграция технологий PNT для аэрокосмических и оборонных систем

Компания Microchip Technology Inc. представила линейку GNSS Disciplined Oscillator (GNSSDO) — модулей с дисциплинированным осциллятором, которые ускоряют процесс разработки систем позиционирования, навигации и времени (PNT) в аэрокосмической и оборонной отраслях. Новая разработка является универсальным решение для разработки PNT-систем. Они объединяют фирменные технологии компании в области атомных часов и генераторов: Chip-Scale Atomic Clock (CSAC), Miniature Atomic Clock (MAC) и термостатированные кварцевые генераторы (OCXO). Благодаря такой комбинации, разработчики получают готовую платформу для построения высокоточных систем, где требуется синхронизация, стабильность и надежный режим удержания даже в условиях отсутствия GNSS-сигнала.

Принцип работы и область применения

GNSSDO-модули принимают опорный сигнал от спутниковых навигационных систем (GNSS) или альтернативного источника синхронизации, после чего дисциплинируют встроенный генератор относительно этого эталона.

Такой подход обеспечивает:

• высокую точность времени;
• стабильность частоты;
• предсказуемое поведение в режимах удержания.

Данные модули применяются в военной и оборонной сфере:

• радиолокационные комплексы;
• спутниковая связь (SATCOM);
• носимые и стационарные радиостанции;
• бортовые системы наземной и воздушной техники;
• критические PNT-приложения, включая сценарии с отсутствием GNSS-покрытия.

GNSSDO может выступать как подсистема в составе более крупного решения либо функционировать автономно, предоставляя ключевой ресурс — точное время.

Конструктивные особенности

Встроенные генераторы разрабатываются и производятся непосредственно Microchip, что гарантирует надежность и долговечность. Кроме того, на платах модулей интегрированы 32-битные микроконтроллеры (MCU) и ПЛИС SmartFusion 2 FPGA, обеспечивающие гибкость настройки и управления.

Новые модули Microchip GNSSDO

MD-013 ULTRA CLEAN

Флагманский модуль с поддержкой нескольких спутниковых созвездий (GPS, Galileo, BeiDou, NavIC) или внешнего эталонного входа. Построен на базе высококлассного OCXO. Обеспечивает ультранизкий фазовый шум (−119 dBc/Hz при смещении 1 Гц, шумовой порог −165 dBc/Hz).

Краткосрочная стабильность частоты (ADEV):

• 3E-13 при τ=1 c;
• 6E-13 при τ=10 c;
• 9E-13 при τ=100 c.

Выходы: 1 PPS TTL, 10 МГц синус, 10 МГц меандр. Есть встроенный 72-канальный GNSS-приемник (с возможностью апгрейда до двухдиапазонного L1/L2 или L1/L5).

MD-300

Компактный модуль (1,5 x 2,5 дюйма), рассчитанный на тяжелые условия эксплуатации. Оснащен MEMS-OCXO или TCXO. Устойчив к ударам, вибрациям, тепловым переходным процессам. Оптимизирован по параметрам SWaP (Size, Weight and Power), подходит для дронов, носимых систем (manpack). Может дисциплинироваться от встроенного GNSS-приемника или внешнего источника. Выходные сигналы — 10 МГц и 1 PPS.

LM-010

Модуль PPS-дисциплинирования для задач низкоорбитальных спутников (LEO). Обеспечивает радиационную стойкость, стабильность и надежный holdover. Формирует 1 PPS TTL и 10 МГц синусоидальный сигнал. Работает с внешним эталонным входом. Встроен цифровой корректируемый OCXO или маломощный атомный генератор CSAC SA.45.

Управление и настройка

Все GNSSDO-модули используют единый протокол последовательной связи и графический интерфейс (GUI), что упрощает интеграцию и эксплуатацию.

Через ПО можно конфигурировать:

• входные и выходные сигналы;
• автоматическое переключение источников;
• параметры удержания;
• наблюдение за GNSS;
• отчетные сообщения с интерфейса.

Технические характеристики модулей Microchip GNSSDO