GPS Week Number Rollover 2019

Am 6. April 2019 wird der GPS Wochenzähler zum zweiten Mal seit dem offiziellen GPS Systemstart wieder auf Null springen.

Das kann – je nach verwendetem GPS Receiver – zu Fehlern bei der Berechnung und Anzeige des aktuellen Datums führen. Die Positionsberechnung an sich und die Angabe der Uhrzeit (UTC) werden weiterhin funktionieren.

Die Ursache hierfür ist die Art der Langzeitmessung im GPS System. Die Bestimmung des Datums wird mit Hilfe von GPS Wochen berechnet, wobei der Zähler hierfür auf maximal 10bit (1024 Wochen) definiert wurde. Das entspricht ungefähr 19 Jahren und 7 Monaten. Als Ausgangsbasis für die Berechnung des Datums wird im GPS System der 6. Januar 1980 verwendet.

u-blox GNSS Receiver verwenden interne Wochennummern, die größer sind als 1024 Wochen. Eine Plausibilitätsprüfung erlaubt dann die Berechnung des korrekten Datums auch nach dem Überlauf des GPS Zählers.
Je nach GNSS Receiver und verwendeter Firmware Version sind hier unterschiedliche Wochenzahlen als Werkseinstellung hinterlegt, so dass der kommende Week Number Roll Over (6. April 2019) nicht zu Falschberechnung des Datums führen wird. Der Roll Over wird dann erst 1024 Wochen nach der hier eingetragenen Woche erfolgen.

Im Anhang finden Sie eine Übersicht zu den werksseitigen Voreinstellungen und den sich daraus ergebenden Daten für eine korrekte Datumsberechnung.

Dieser Parameter kann bei allen GPS Receivern ab der u-blox 5 Plattform angepasst werden, um auch über dieses Datum hinaus weiterhin das Datum richtig zu berechnen. Hierzu kann der Anwender die Message „ubx-cfg-navx5“ verwenden, der Parameter ist „wknRollover“. Dieser Parameter muss immer kleiner sein, als die aktuelle Woche (z.B. 2039 am 8.2.2019). Von dieser „wknRollover“-Woche an wird für die kommenden 1024 Wochen das Datum korrekt angegeben.

Der Parameter „wknRollover“ kann bei u-blox GNSS Receivern mit integriertem Flash Speicher dauerhaft gespeichert werden (ubx-cfg-cfg). Bei den ROM basierenden Empfängern kann eine dauerhafte Speicherung nur mit Hilfe der Pufferbatterie im RAM erfolgen. In dem Fall ist ein Management durch den Host (Applikations CPU) empfohlen.

Bei den aktuellen GNSS Receivern der Baureihe u-blox M8 greift darüber hinaus noch ein weiterer Mechanismus, der kein Eingreifen des Kunden erfordert und langfristig die Ausgabe des korrekten Datums sichern kann. Solange ein weiteres GNSS System parallel mit GPS verarbeitet wird (GLONASS, Galileo, BeiDou sind möglich), wird das möglicherweise fehlerhafte GPS-Datum nach einem Roll Over durch das weitere GNSS System korrigiert, da diese Systeme deutlich längere Laufzeiten für die Langzeitzähler haben.
 

System Langzeitbestimmung Größe des Zählers Intervall
GPS Wochen 10bit 19 Jahre 7 Monate
GLONASS 4-jahres Intervall 5bit 128 Jahre
Galileo Wochen 12bit 78 Jahre 6 Monate
BeiDou Wochen 13bit 157 Jahre

 

Anhang: Übersicht über u-blox GNSS Receiver

u-blox
GNSS
Receiver
Generation
Firmware
Version
wknRollover
(Wert)
wknRollover
(Bezugsdatum)
wknRollover
(entspricht
GPS Woche)
Gültige
Datumsausgabe
bis
u-blox 5 5.00 1460 30.12.2007 436 21.8.2027
6.00 1528 19.4.2009 504 9.12.2028
6.02
u-blox 6 6.00 1528 19.4.2009 504 9.12.2028
6.02
6.04
7.03 1603 26.9.2010 579 18.5.2030
u-blox 7 1.00 1691 3.6.2012 667 24.1.2032
1.01
u-blox M8 2.01 1756 1.9.2013 732 23.4.2033
3.01 1867 18.10.2015 843 9.6.2035

 

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