在測(cè)試與測(cè)量技術(shù)中，“同步”指進(jìn)程在時(shí)間上的對(duì)齊。當(dāng)兩臺(tái)測(cè)量設(shè)備同步運(yùn)行時(shí)，它們的時(shí)鐘保持完全一致——沒有時(shí)鐘滯后或超前。但為何同步如此重要？實(shí)踐中又如何實(shí)現(xiàn)？

缺乏同步的后果

假設(shè)您的時(shí)鐘慢了10分鐘卻渾然不知，會(huì)導(dǎo)致什么后果？可能錯(cuò)過火車或上班遲到。這些問題源于時(shí)鐘未與準(zhǔn)確參考源同步。若時(shí)鐘與火車或工作場(chǎng)所的時(shí)鐘同步，就不會(huì)有此困擾。此外，日常時(shí)鐘本身存在誤差，會(huì)隨時(shí)間推移產(chǎn)生漂移。因此需不斷根據(jù)世界時(shí)間調(diào)整，避免偏差過大。為此，現(xiàn)代時(shí)鐘通常定期與更精確的時(shí)鐘（如原子鐘）同步。

測(cè)量技術(shù)同理。若測(cè)量設(shè)備未同步，可能引發(fā)嚴(yán)重問題：

- 不同設(shè)備記錄的數(shù)據(jù)無法對(duì)齊甚至漂移；

- 各設(shè)備測(cè)量啟動(dòng)時(shí)間不一致，可能因事件過早發(fā)生而遺漏關(guān)鍵信息；

- 許多分析方法（如快速傅里葉變換FFT）依賴精確時(shí)間測(cè)量。若因未同步導(dǎo)致時(shí)間不準(zhǔn)確，分析結(jié)果將失真。

如何實(shí)現(xiàn)同步

一種直觀且簡(jiǎn)單的同步方法是通過觸發(fā)信號(hào)。觸發(fā)信號(hào)可由外部源（如原子鐘）定期發(fā)送，各設(shè)備接收此信號(hào)后可避免時(shí)鐘漂移（因其固有誤差）。

通過時(shí)鐘觸發(fā)信號(hào)同步

但此方法的缺陷顯而易見：無法實(shí)現(xiàn)絕對(duì)時(shí)間標(biāo)定（如世界協(xié)調(diào)時(shí)UTC），因?yàn)闊o法確定觸發(fā)信號(hào)到達(dá)各設(shè)備的傳播時(shí)間。例如，某設(shè)備距觸發(fā)源遠(yuǎn)100米，信號(hào)到達(dá)時(shí)間便更長(zhǎng)。

為此，精確時(shí)間協(xié)議（PTP）應(yīng)運(yùn)而生。該協(xié)議中，高精度的主時(shí)鐘（Grandmaster Clock）定期發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，其他設(shè)備響應(yīng)并向主時(shí)鐘回傳自身時(shí)間信號(hào)。通過雙向通信可計(jì)算信號(hào)傳播時(shí)間并進(jìn)行補(bǔ)償，硬件精度成為唯一誤差源。硬件越精準(zhǔn)，時(shí)間同步越精確。

若需長(zhǎng)距離或復(fù)雜地形下的同步，GNSS（全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)，如GPS）是理想替代方案。更多細(xì)節(jié)可參閱我們關(guān)于衛(wèi)星導(dǎo)航的博客文章。

除PTP與GNSS外，還有其他同步技術(shù)各具優(yōu)劣，例如IRIG（靶場(chǎng)儀器組）時(shí)間碼和PPS（秒脈沖）信號(hào)。

 現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)的可能性

DEWETRON專注于高精度測(cè)試測(cè)量技術(shù)的研發(fā)與制造。我們的設(shè)備支持多種同步方案，包括PTP、PPS、IRIG、TRION同步總線、多種IRIG時(shí)間碼及GNSS選項(xiàng)。表1概述了DEWETRON主要同步方案的關(guān)鍵信息，更多細(xì)節(jié)可參閱《同步白皮書》。

Tab. 1: Overview of DEWETRON’s synchronization options

DEWETRON測(cè)量系統(tǒng)采用模塊化高靈活設(shè)計(jì)。例如，使用TRION-VGPS-V3或TRION-TIMING-V3模塊可輕松集成GPS同步。此外，豐富模塊與選件可滿足多樣化需求。配套的OXYGEN軟件專為數(shù)據(jù)處理與評(píng)估優(yōu)化。