MTi 的最佳功能之一是可以與其他設(shè)備和傳感器系統(tǒng)同步。 借助 6 個(gè)功能（SendLatest、TriggerIndication、SyncOut、ClockSync、StartSampling 和 GNSS 1 PPS 輸出），總有一種方法可以使其他傳感器系統(tǒng)與 MTi 保持一致。 這些功能中的大部分也可以組合起來(lái)以實(shí)現(xiàn)更加通用的功能。

并非所有功能都適用于所有 MTi 設(shè)備。 有關(guān)每個(gè)設(shè)備可用同步選項(xiàng)的概述，請(qǐng)參閱下表。

如果在測(cè)量期間使用多個(gè)系統(tǒng)，那么系統(tǒng)之間同步測(cè)量數(shù)據(jù)很重要。 處理同步過(guò)的數(shù)據(jù)要容易得多，因?yàn)闊o(wú)需重新采樣數(shù)據(jù)以補(bǔ)償時(shí)鐘漂移和時(shí)鐘偏差等時(shí)序誤差。 將多個(gè)系統(tǒng)同步涉及兩個(gè)重要問(wèn)題：同時(shí)開始測(cè)量和采樣實(shí)例的固定時(shí)間關(guān)系。 本節(jié)將解釋在使用多個(gè)測(cè)量系統(tǒng)時(shí)必須如何設(shè)置 MTi。

外部設(shè)備觸發(fā) MTi：SendLatest

當(dāng)外部設(shè)備觸發(fā) MTi 時(shí)使用 SendLatest。

在下圖中，顯示了一種可能的配置，其中MTi傳感器和設(shè)備 A 同步。 在此示例中，時(shí)鐘發(fā)生器觸發(fā)設(shè)備 A 和 MTi，確保這兩個(gè)設(shè)備彼此同步。

時(shí)鐘發(fā)生器的輸出可以直接連接到 MTi。

注意：始終檢查 SyncIn 參數(shù)是否與觸發(fā)信號(hào)匹配。

一旦接收到 SyncIn 信號(hào)或 ReqData 消息，MTi 將輸出最新的可用數(shù)據(jù)?？梢栽O(shè)置延遲發(fā)送數(shù)據(jù)，也可選擇是否需要在上升沿或下降沿觸發(fā) SyncIn 信號(hào)等。MTi的內(nèi)部時(shí)鐘決定數(shù)據(jù)何時(shí)可用。僅當(dāng)在 SyncIn引腳上檢測(cè)到觸發(fā)或輪詢（ReqData 軟件觸發(fā)）時(shí)才會(huì)傳輸此數(shù)據(jù)。這意味著觸發(fā)器實(shí)例與數(shù)據(jù)的可用性不一定同時(shí)發(fā)生。因?yàn)槭褂昧藘蓚€(gè)不同的時(shí)鐘，所以在測(cè)量期間觸發(fā)實(shí)例和最后一個(gè)采樣實(shí)例之間的時(shí)間差可能會(huì)發(fā)生變化，其差值的最大值與所使用的采樣周期相等。

SendLatest 不適用于 AccelerationHR 和 RateOfTurnHR 數(shù)據(jù)輸出。如果是 PVT 數(shù)據(jù)，SendLatest 將只發(fā)送最后接收到的 PVT 數(shù)據(jù)一次。在新的 PVT 數(shù)據(jù)可用之前，后續(xù)觸發(fā)不會(huì)輸出任何 PVT 數(shù)據(jù)。使用 CAN 接口時(shí)，SendLatest 功能不可用。

MT Data中的標(biāo)記：TriggerIndication

MTi除了向計(jì)算機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，還可以在 MTData2 數(shù)據(jù)包（StatusWord狀態(tài)字）中加入觸發(fā)指示。 數(shù)據(jù)不會(huì)受到觸發(fā)指示的影響； 觸發(fā)脈沖將會(huì)在數(shù)據(jù)狀態(tài)字上做標(biāo)記。 對(duì)于 MTi 600 系列設(shè)備，用戶可以配置 MTi 以通過(guò)配置MtData2 數(shù)據(jù)流輸出單獨(dú)的TriggerIndication 消息(在MT Manager的Device Data View中使用SetOutputConfiguration或MT SDK C++中的XsOutputConfiguration(XDI_TriggerIn2,100)進(jìn)行配置)。 優(yōu)點(diǎn)是該消息帶有觸發(fā)時(shí)刻的時(shí)間戳，因此它比僅使用StatusWord狀態(tài)字具有更好的準(zhǔn)確性。

示例：通過(guò)MT Manager的Device Data View使用SetOutputConfiguration配置MT-680所有輸出選項(xiàng)，包括TriggerIn2(注意: 此處需要與Device Settings>Synchronization Options中的Trigger Indication(In)的Line口一致。

示例：在MTData2數(shù)據(jù)包中收到TriggerIn2數(shù)據(jù)，其中Timestamp是MTi收到SyncIn時(shí)刻的時(shí)間戳x100

此外，使用 CAN 接口時(shí)，TriggerIndication 功能不可用。

MTi 觸發(fā)外部設(shè)備：SyncOut

SyncOut（稱為間隔轉(zhuǎn)換測(cè)量(Interval Transition Measurement)，因?yàn)?SyncOut 是在捷聯(lián)積分算法( SDI) 的兩個(gè) 400 Hz 間隔之間的轉(zhuǎn)換時(shí)生成）用于觸發(fā)其他設(shè)備。

如果 MTi 的時(shí)鐘規(guī)格對(duì)于測(cè)量來(lái)說(shuō)足夠準(zhǔn)確，則 MTi 可以提供基于其內(nèi)部時(shí)鐘以 400 Hz 頻率（2.5ms）生成的同步脈沖，而不管實(shí)際選擇的輸出數(shù)據(jù)的頻率如何。 例如，當(dāng) Interval Transition Measurement （間隔轉(zhuǎn)換測(cè)量）設(shè)置為跳躍因子(Skip Factor)為 3 且脈沖寬度(Pulse Width) 為 1000 μs 時(shí)，將輸出以下內(nèi)容：1 ms 同步脈沖、9 ms 無(wú)同步脈沖、1 ms 同步脈沖、9 ms 無(wú)同步脈沖 等等。 每個(gè)脈沖后將跳過(guò)三個(gè)脈沖，從而產(chǎn)生 100 Hz 的輸出信號(hào)。 數(shù)據(jù)輸出（例如姿態(tài)）以及設(shè)置的數(shù)據(jù)更新率與間隔轉(zhuǎn)換測(cè)量的功能實(shí)現(xiàn)無(wú)關(guān)。

上圖顯示了使用1ms脈沖寬度，跳躍因子為3的示意

SyncOut 標(biāo)記在數(shù)據(jù)流中輸出，顯示 SyncOut 脈沖傳輸?shù)臏?zhǔn)確時(shí)間。 信號(hào)可以設(shè)置為脈沖或滾動(dòng)模式，在脈沖模式的情況下，極性可以設(shè)置為負(fù)或正。 低級(jí)通信協(xié)議（Xsens MTi 文檔）描述了不同的設(shè)置。

要將 SyncOut 信號(hào)連接到外部設(shè)備，您可以直接從 MTi/MTi-OEM 制作一根定制電纜來(lái)連接 SyncOut 引腳（有關(guān)引腳配置，請(qǐng)參閱具體型號(hào)的Xsens MTi 參數(shù)表或用戶手冊(cè)），或者如果您使用多用途 電纜，您可以直接連接到終端接頭的相應(yīng)引腳。

始終檢查輸入電壓電平和外部設(shè)備的輸入阻抗是否符合 SyncOut 規(guī)格。

1 PPS 直接從 GNSS 接收器輸出

SyncOut 線上的另一種可能性是 1 PPS 信號(hào)，它是直接來(lái)自 GNSS 接收器。 這個(gè) 1 PPS 脈沖的持續(xù)時(shí)間為 100 us，并以 30 ns 的精度精確輸出整數(shù)秒（1.00000、2.00000 等）。 此功能僅適用于支持 GNSS 的 MTi 設(shè)備。 MTi-680(G) 不支持上述真正的 1 PPS 信號(hào)，但它可以使用間隔轉(zhuǎn)換測(cè)量功能生成自己的 1 PPS 脈沖。 該脈沖隨后與內(nèi)部 GNSS 接收器的 1 PPS 脈沖同步，但它不會(huì)準(zhǔn)確出現(xiàn)在整數(shù)秒處。

同步兩個(gè)時(shí)鐘：ClockSync

MTi 具有時(shí)鐘同步功能：可以使用頻率已知的外部時(shí)鐘來(lái)調(diào)整 MTi 內(nèi)部時(shí)鐘的偏差。 請(qǐng)注意，調(diào)整后的偏差也用于校準(zhǔn)慣性傳感器，因此不會(huì)引入額外的誤差。 當(dāng)錯(cuò)過(guò)一個(gè)脈沖時(shí)，例如 因?yàn)樗鼪](méi)有發(fā)送或丟失在輸入線上，這不會(huì)對(duì)性能產(chǎn)生不良影響。 脈沖可能不存在的最長(zhǎng)時(shí)間為 30 秒。

時(shí)鐘同步可用于兩個(gè)不同的用例：

• 當(dāng)精確的外部時(shí)鐘可用（例如 GPS 時(shí)間脈沖）時(shí)，可以將此頻率發(fā)送到 MTi 以確保 MTi 的時(shí)間遵循 UTC 時(shí)間。
• 當(dāng)外部設(shè)備的時(shí)間常數(shù)與 MTi 不同時(shí)，傳感器讀數(shù)在某些時(shí)刻將不再相互對(duì)齊。 如果外部設(shè)備接受同步脈沖，則可以使用SyncOut； 如果外部設(shè)備可以以與 MTi 所需輸出頻率相同的頻率發(fā)送同步脈沖，則可以使用 SyncIn。 如果這兩個(gè)選項(xiàng)都不可能，則時(shí)鐘同步是一種替代方法。

一旦 ClockSync 被激活，它在 MTi 的StatusWord狀態(tài)字輸出中的相應(yīng)位將被升高。 有關(guān)更多詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱 MT 低級(jí)通信協(xié)議文檔(MT Low-Level Communication Protocol Document)。

MTi-7、MTi-8、MTi-670(G)、MTi-680(G) 和 MTi-G-710 使用時(shí)鐘偏差估計(jì)功能將 MTi 與 GPS 時(shí)間 (1 ppm) 同步。 默認(rèn)情況下會(huì)設(shè)置此同步，盡管不推薦，但可以禁用此同步設(shè)置。

*請(qǐng)注意，并非所有參考時(shí)鐘頻率都受 ClockSync 功能支持。這是因?yàn)閰⒖紩r(shí)鐘周期需要以整數(shù)毫秒為單位進(jìn)行配置。例如，支持 100 Hz（周期 = 10 ms）的參考時(shí)鐘頻率，但不支持 60 Hz（周期 ~ 16.67 ms）。 ClockSync 功能可以處理配置的參考時(shí)鐘周期與實(shí)際參考時(shí)鐘周期之間的小偏差 (-0.5%)，但是當(dāng)配置 17 ms 的時(shí)鐘周期 (f ~ 58.8 Hz) 時(shí)，60 Hz 的參考時(shí)鐘信號(hào)將超過(guò)此值。
*請(qǐng)注意，與 MTi 10/100 系列相比，ClockSync 實(shí)際上不會(huì)調(diào)整 MTi-7/8或MTi-600 系列的內(nèi)部采樣時(shí)鐘的速率。相反，MTi-7/8或MTi-600系列將使用 ClockSync 將輸出數(shù)據(jù)流與提供的 ClockSync 信號(hào)對(duì)齊。每個(gè)數(shù)據(jù)包的時(shí)間戳仍將根據(jù) MTi-7/8或MTi-600 系列的（未調(diào)整的）內(nèi)部采樣時(shí)鐘定義。如果啟用，MTi 600 系列的 SyncOut 信號(hào)也將與提供的 ClockSync 信號(hào)對(duì)齊。StartSampling

MTi 的高級(jí)計(jì)時(shí)功能之一是 StartSampling 同步功能。 StartSampling 將觸發(fā) MTi 開始處理數(shù)據(jù)，從而可以選擇采樣的開始時(shí)間。 當(dāng)數(shù)據(jù)的時(shí)序需要以優(yōu)于 2.5 ms 的精度與外部傳感器或傳感器系統(tǒng)對(duì)齊時(shí)，這非常有用。 時(shí)序規(guī)范如下：

注意：此表中的規(guī)格僅適用于 MTi 10/100 系列。

可以設(shè)置延遲“接收到的第一個(gè)樣本”以及整個(gè)數(shù)據(jù)輸出，最長(zhǎng)可達(dá) 0.65536 秒。 例如，設(shè)置 6810 us (6.81 ms) 的延遲將在接收到外部脈沖后 10 ms 時(shí)輸出數(shù)據(jù)。


結(jié)合多種同步功能

可以在 MTi 上配置多個(gè)同步功能。 如果您需要同步多個(gè)設(shè)備，這會(huì)很有用，例如 一個(gè) GPS 設(shè)備（提供1PPS脈沖）、一個(gè) MTi-300 和一個(gè)需要0.2 秒來(lái)拍攝照片的外部相機(jī)。

在本例中，您可以使用 GPS 脈沖將 MTi 的時(shí)鐘與 GPS 時(shí)鐘同步（使用 Clock Bias Estimation），但您還需要知道 GPS 和 MTi 之間的時(shí)間差（可以設(shè)置Trigger Indication：1 PPS 觸發(fā)的時(shí)間戳將在 MT Data2 數(shù)據(jù)包內(nèi)顯示）。 如果您需要的姿態(tài)數(shù)據(jù)的更新率與相機(jī)圖像的速率不同，您可以通過(guò)設(shè)置跳躍因子(SkipFactor) 和偏移量(offset)來(lái)配置間隔轉(zhuǎn)換測(cè)量 (SyncOut)輸出，以便讓相機(jī)有時(shí)間制作圖片。

可能的同步組合列表如下所示。 還有更多用例，Xsens 可以在這方面為您提供建議。

同步設(shè)備的共同接地

就像通信接口一樣，需要有一個(gè)共同接地點(diǎn)。 這意味著 MTi 的地必須連接到串行接口（USB 或串行）、電源（USB 或外部）和同步/時(shí)鐘設(shè)備的地。 如果忽略這個(gè)共同接地，同步接口可能會(huì)受到不可修復(fù)的損壞或通信，或可能無(wú)法啟動(dòng)。 請(qǐng)參閱下面的示意圖。