EO_496

DIGITAL CLOCK 50 - ELETTRONICA OGGI 496 - SETTEMBRE 2021 Nel secondo esempio, se un satellite presenta un errore nella propria copia locale del clock, il ricevitore GNSS cal- colerà una posizione errata. Sebbene entrambe le applicazioni presentino molte somi- glianze, c’è una differenza fondamentale tra le due: l’accu- ratezza richiesta dall’applicazione. Nel primo esempio, se un orologio è indietro di un secondo, nessuno si lamenterà, poiché in genere un ritardo di 1 secondo in una riunione viene tollerato. In un ricevitore GNSS, un secondo di disal- lineamento indurrà un errore nella posizione calcolata che semplicemente rende l’applicazione inutilizzabile. Questo ci dice che le due applicazioni si basano sulla stes- sa tecnologia (sincronizzazione) ma hanno criteri di accet- tazione completamente diversi; infatti, questi criteri sono legati unicamente all’applicazione. Sebbene l’accuratezza sia uno dei criteri più importanti di accettazione, non è l’u- nico: sicurezza, disponibilità, precisione, integrazione, sono esempi di criteri aggiuntivi, solo per citarne alcuni. Prima di continuare, penso che sia interessante condividere alcuni retroscena sull’ora UTC. Essa si basa su orologi ato- mici per garantire che un secondo venga definito corretta- mente, come unità di tempo. La rotazione terrestre purtrop- po non è così precisa come riferimento temporale, perché può variare di alcuni secondi di anno in anno. Nel corso del tempo, potrebbe potenzialmente accadere che gli errori accumulati spostino la fase dell’UTC rispetto all’ora terre- stre: dopo molti anni, potrebbe accadere che segni mezzo- giorno nel cuore della notte. Per risolvere questo problema potenziale nel lungo termine, il laboratorio di metrologia di Londra compensa l’ora UTC con l’opzione di rimuovere pe- riodicamente un secondo. Questo accade in genere alla fine di giugno e alla fine di dicembre di ogni anno. Queste corre- zioni sono chiamate secondi intercalari. [4] Il tempo distribuito dal GPS (Global Positioning System) utilizza la stessa definizione di secondo dell’ora UTC, ma non effettua l’aggiunta del secondo intercalare; questo è il motivo per cui, all’inizio del 2021, l’ora GPS e l’ora UTC differiscono di 18 secondi. E tale valore potrebbe cambiare in futuro. Come utenti, non dobbiamo preoccuparci di queste cor- rezioni: i nostri telefoni cellulari e i nostri computer si sin- cronizzeranno in background con l’ora UTC, mantenendo l’allineamento anche in caso di presenza di secondi inter- calari. Per poter diffondere l’ora UTC anche quando e dove manca la copertura dati, la temporizzazione viene distribuita su onde lunghe anche dalla stazione DCF77 in Germania. [5] Potreste trovarlo sorprendente, ma gli orologi atomici sono molto più precisi della rotazione terrestre. Parametri di sincronizzazione nella piattaformaVersal Mentre il termine sincronizzazione identifica la tecnologia in generale, i criteri di accettazione sono strettamente corre- lati alle applicazioni. Nel resto di questo articolo, verranno presi inconsiderazione due parametri specifici della piatta- forma adattiva di accelerazione del calcolo (ACAP) Versal: 0 + 4 E 4 F 4- la semplice sincronizzazione. È consigliabile scegliere una piattaforma che integri tutti i blocchi hardware e software Versal eccelle in base a entrambi i parametri qui sopra elen- cati e a breve scopriremo perché. Accuratezza e precisione La prima domanda che il lettore potrebbe porsi è: accura- tezza e precisione, non sono la stessa cosa? Nella teoria della misura, precisione e accuratezza hanno significati diversi, indipendenti l’uno dall’altro. Rivediamoli insieme. Un sistema di misura si definisce “preciso” se misure ripe- titive dello stesso riferimento danno risultati vicini tra loro, anche se non corretti. Un sistema di misura è definito “accurato” se misure ripeti- tive dello stesso risultato danno risultati mediamente cor- retti. Per comprendere meglio le definizioni di cui sopra, il lettore dovrebbe considerare quanto riportato in figura 2. In que- sto sistema, un oggetto (il puntino rosso) ha una posizione in uno spazio bidimensionale, e noi vogliamo misurarne la posizione. Abbiamo due strumenti (blu e verde) in grado di misurare la posizione dell’oggetto. I cinque punti blu sono le misure effettuate dallo strumento blu. I cinque punti verdi sono le misure effettuate dallo strumento verde. In base alle definizioni sopra riportate, lo strumento verde è più accurato di quello blu, mentre quello blu è più preciso di Fig. 2 – Accuratezza e precisione a confronto