Relatório de Homologação GPS RT420

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1 Relatório de Homologação GPS RT420 ** Sincronia de Tempo Baseada em GPS ** Equipe MonIpê Universidade Federal de Santa Catarina Florianópolis, 9 de agosto de 2010

2 Conteúdo 1. O equipamento Características: Homologação Versões de software: Configuração do NTP (ntp.conf): Configuração do RT420: Resultados Conclusão

3 1. O equipamento O equipamento RT420 permite a sincronia de tempo de dispositivos baseado em satélites GPS. A informação de tempo é apresentada em um display frontal e, por padrão, é referenciada à hora UTC. A caixa foi projetada para ser montada/instalada em painel padrão 19 polegadas. Figura 1 Visão geral do hardware RT Características: Porta ethernet 10/100; Servidor NTP embarcado; Saída serial com geração de sinal PPS; Referência de tempo através de satélites GPS; Compensação de perdas e atrasos causados por cabo da antena; Configuração através de telnet, SSH e software proprietário; Permite gerência remota através de conexão TCP/IP. Manual do produto no site do fabricante: manual pt.pdf 3

4 2. Homologação Os experimentos para homologação foram realizados ligando a saída serial do equipamento RT420 à entrada serial do servidor. Desta forma temos a sincronia sendo realizada por GPS com o auxílio do sinal PPS (pulso por segundo). Para melhor precisão, o Kernel foi compilado com a opção PPS_SYNC Versões de software: FreeBSD 8.1 RELEASE (Kernel PPSGENERIC) NTP 4.2.6p1 RC5 RS232 (serial) RT420 RS232 (serial) Servidor FreeBSD Figura 2 Ligação do RT420 ao servidor Uma das maneiras de gerenciar e configurar o RT420 é através do software fornecido pelo fabricante. Basta entrar com o endereço IP do equipamento e realizar o login para termos acesso ao programa. Figura 3 Tela principal do software de gerência RT420 4

5 A partir da versão 4.2.6p1 do NTP contamos com o suporte nativo ao protocolo NMEA. Neste caso, o RT420 gera datagramas no formado NMEA GPZDA, portanto utilizaremos o Driver 20 ( na interpretação dos sinais enviados pelo GPS juntamente com o PPS Configuração do NTP (ntp.conf): #Driver GPS NMEA server mode 0 minpoll 4 maxpoll 4 prefer fudge flag1 1 flag3 1 refid GPS #Servidores NTP server mp2.pop sc.rnp.br server mp2.pop pr.rnp.br server mp2.pop rs.rnp.br #Arquivo de log do NTP logfile /var/log/ntp.log #Configurações gerais driftfile /var/db/ntpd.drift statistics loopstats statsdir /var/log/ntp/ filegen peerstats file peers type day link enable filegen loopstats file loops type day link enable statistics clockstats filegen clockstats file clock type day link enable restrict No Driver 20 (Generic NMEA GPS Receiver) o endereço IP correspondente é X, onde X é o identificador da unidade GPS definido no link simbólico para a porta serial do servidor. Abaixo a funcionalidade de cada sentença utilizada na configuração: 1. mode 0 = interpreta todas as sentenças geradas pelo GPS; 2. minpoll 4 maxpoll 4 = define o tempo mínimo e máximo de consulta a cada servidor no início da sincronização; 3. prefer = define a sincronia pelo GPS local como preferida; 4. flag1 1 = ativa o processamento do sinal PPS; 5. flag3 1 = utiliza a disciplina do relógio por kernel; 6. refid GPS = para fins de informação do cliente, indica que a sincronia é por GPS. 5

6 2.3. Configuração do RT420: ASCII COMMAND v2 ASCII DATAGRAM '$GPZDA,%H%M%S,%d,%m,%Y,00,00*%x%5%4' DATAGRAM ascii DMARK 2010 jul 26 00:00:00 DST off ETHER DELAY 0 HOLD 0 IUDP unlocked OUTPUT ttl1 off OUTPUT ttl2 off OUTPUT ttl3 off OUTPUT ttl4 off OUTPUT ttl5 off OUTPUT ttl6 off OUTPUT ttl7 off OUTPUT ttl8 off OUTPUT opto1 off OUTPUT opto2 off OUTPUT opto3 off OUTPUT opto4 off OUTPUT opto5 off OUTPUT opto6 off OUTPUT opto7 off OUTPUT opto8 off OUTPUT oc1 off OUTPUT oc2 off OUTPUT oc3 off POLARITY ttl1 POLARITY ttl2 + POLARITY ttl3 + POLARITY ttl4 + POLARITY ttl5 + POLARITY ttl6 + POLARITY ttl7 + POLARITY ttl8 + POLARITY opto1 + POLARITY opto2 + POLARITY opto3 + POLARITY opto4 + POLARITY opto5 + POLARITY opto6 + POLARITY opto7 + POLARITY opto8 + POLARITY oc1 + POLARITY oc2 + POLARITY oc3 + POLARITY serial PPX 24h SERIAL N 1 TELNET on TIME REFERENCE gps TMARK 00:00:00 TZ +00:00 WIDTH Resultados Durante o período de testes o equipamento se comportou basicamente igual ao GPS Trimble, utilizado hoje em toda malha de medição, no que diz respeito ao offset e jitter. Offset é a diferença entre o horário de referência (GPS) e o tempo local e o jitter indica a variação do atraso entre as diversas consultas de tempo. As figuras 4 e 5 mostram o retorno do comando ntpq p no servidor utilizando sincronia através do RT420 e de outro servidor utilizando sincronia através do GPS Trimble. A consulta foi feita ao mesmo tempo em ambas as máquinas e mostra a paridade dos resultados. 6

7 GPS RT420: ~]# ntpq p remote refid st t when poll reach delay offset jitter ============================================================================== ogps_nmea(0).gps. 0 l mp2.pop sc.rnp..gps. 1 u mp2.pop pr.rnp..gps. 1 u mp2.pop rs.rnp..gps. 1 u Figura 4 Sincronia do servidor através de GPS RT450 GPS TRIMBLE ACUTIME 2000: [root@mp2 ~]# ntpq p remote refid st t when poll reach delay offset jitter ============================================================================== *GPS_PALISADE(0).GPS. 0 l gt mediciones.r.gps. 1 u mp2.pop rs.rnp..gps. 1 u mp2.pop mg.rnp..gps. 1 u mp2.pop pr.rnp..gps. 1 u mp2.pop rj.rnp u Figura 5 Sincronia do servidor através de GPS Acutime Trimble 4. Conclusão A sincronia de tempo do servidor utilizando o RT420 foi bastante satisfatória. O dispositivo é estável e preciso. Em comparação aos equipamentos Trimble Acutime 2000 e Trimble Acutime Gold utilizados hoje na malha de medição seu funcionamento é bastante parecido. O GPS Reason RT420 atende aos requisitos que os servidores OWAMP do MonIpê exigem. 7