R&D

Sagatavota zinātniskā publikācija MTTW’23 konferencei “Nonlinearity calibration method for the picosecond Precision Time Interval Meter”. 

Turpināts darbs pie trešā prototipa salikšanas un darbspējas analīzes. 

Veikta pirmā un otrā prototipa testēšana laboratorijas apstākļos. 

Dalība starptautiskā zinātniskā konferencē Advances in Information, Electronic and Electrical Engineering – AIEEE, Lietuvā Viļņā 27. – 28. aprīlī.

Sagatavotas zinātniskas publikācijas un prezentācijas AIEEE konferencei “Multi-channel synchronisation for picosecond time-tagging system” un “Study on

Thermal Stability of Multi-channel Picosecond Precise Time-Tagging System”.

Turpināts darbs pie trešā prototipa izstrādes shemtehniskiem risinājumiem, saglabājot moduļstruktūru.

Izstrādātas principiālas shēmas WIND Lidar paplašinātā lietojuma notikumu taimera modulim.

Veikta shēmtehniskā risinājuma atkļūdošana.

Project (Nr. 1.1.1.1/20/A/104) Update 09.03.2023

Sagatavoti pēcpublikācijas materiāli IWRL konferencei “State report of current developments for picosecond preci-sion Time-Tagging systems”.

Sagatavots un iesniegts patenta pieteikums “Nejaušas kļūdas interpolācijas stabilizācijas metode pārveidošanai “laiks-kods”.

Sagatavots konferences raksts “Multi-channel synchronisation for picosecond time-tagging system”.

Sagatavots žurnālraksts “Compensation of accuracy error”.

Pabeigti otrā prototipa testēšanas darbi, kuru amplitūdas mērījumu rezultāti iekļauti atbilstošā atskaitē “Event Timer prototype with 5 independent time recorders at one time-scale with high accuracy and amplitude measurement capability”.

Veikti darbi pie trešā prototipa izstrādes shēmtehniskajiem risinājumiem, saglabājot moduļstruktūru:

1. Izstrādāts shēmtehniskais risinājums WIND Lidar paplašinātā lietojuma notikumu taimera  modulim un veikta tā simulācija.

2. Izstrādāta spiedplate WIND Lidar paplašinātā lietojuma notikumu taimera  modulim.

Project (Nr. 1.1.1.1/20/A/104) Update 09.12.2022

Septembrī SIA Eventech piedalījās meistarklasēs “IEEE Lithuania and Latvia Sections Workshop on Microwave Device and Systems” (“IEEE Lietuvas un Latvijas sekciju seminārs par mikroviļņu ierīcēm un sistēmām”), kurās prezentēja projektu.

Novembrī SIA Eventech prezentēja projekta rezultātus 2 starptautiskās konferencēs:

• “22nd International Workshop on Laser Ranging” (“22. Starptautiskais seminārs par lāzera diapazonu”), Spānijā, Yebes observatorijā.
• “The International Timing and Sync Forum 2022” (“Starptautiskais laika un sinhronizācijas forums 2022”), Vācijas pilsētā Diseldorfā.

Turpinās darbs pie žurnālpublikācijas “Laika intervāla mērījumu precizitātes kļūdas kompensācija” sagatavošanas par jauno temperatūras stabilizācijas metodi, kas veicina notikuma taimera darbspējas stabilitātes uzlabošanu.

Turpinās otrā prototipa projektēšanas darbi, ievērojot iepriekš izstrādāto moduļa struktūru.

Project (Nr. 1.1.1.1/20/A/104) Update 09.09.2022

Pabeigta un iesniegta vidusposma atskaite ar visiem saistītiem pielikumiem.

Pabeigta atskaite par notikumu taimera prototipa ar 5 neatkarīgiem laika reģistrācijas kanāliem

izveidi, dizaina īpašībām un testēšanas rezultātiem.

Sagatavoti prezentācijas materiāli starptautiskai konferencei ISF par jauna notikuma taimera

izstrādi.

Iesākts darbs pie žurnālpublikācijas “Compensation of accuracy error for time interval

measurements” sagatavošanas par jauno temperatūras stabilizācijas metodi kas veicina notikuma

taimera darbspējas stabilitātes uzlabošanu.

Iesākti otrā prototipa projektēšanas darbi, ievērojot moduļa struktūru ar:

• Vadības paneli, kurā ir pulksteņa ģenerators, kalibrēšanas signāla maršrutēšana, vadības apakšsistēma, ārējie sakari, barošanas avota apakšsistēma,
• 5 sloti parastajiem funkcionālajiem moduļiem – veidi tiks norādīti zemāk,
• 1 slots funkcionālajam modulim ar īpašām funkcijām vai papildus parastais slots.

Parastie funkcionālie moduļi veic:

• Laika mērīšanas pieaugošā impulsa frontā
• Laika mērīšanas krītošā impulsa frontā
• Amplitūdas novērtējums zināmai signāla formai

Project (Nr. 1.1.1.1/20/A/104) Update 09.06.2022

Pabeigta notikumu taimera prototipa ar 5 neatkarīgiem laika reģistrācijas kanāliem testēšana laboratorijas apstākļos, ieskaitot temperatūras stabilitāti. Veikta testēšanas rezultātu reģistrācija, analīze, apkopošana, rekomendāciju izstrāde. Par 5 kanālu notikumu taimera prototipa izveidi, dizaina īpašībām un testēšanas rezultātiem ir gatavota analītiskā atskaite.

Veikts izpētes darbs par notikuma taimera darbspējas stabilitātes uzlabošanu izmantojot temperatūras stabilizācijas metodes. Izstrādāta jauna temperatūras stabilizācijas metode. Metodei tika sagatavots un iesniegts patenta pieteikums.

CFLA Project (Nr. 1.1.1.1/20/A/104) Update 09.03.2022

Ir izstrādāts 5 kanālu sistēmas prototips ar uzlabotu signālu dalītāju  – Active splitter 2.0. Signālu dalītāja izstrādei tika pasūtīti PCB plate un komponenti, veikti lodēšanas darbi un elektriskās shēmas testēšana un regulēšana.

Tika notestēta 5 taimeru sinhronizācijas metode, izmantojot Active splitter 2.0.

Eksperimenti tika veikti pastāvīgā un mainīgā temperatūrā. Eksperimentu rezultātā izdevās panākt, lai 5 taimeri strādātu vienā laika skalā. Tika analizēta katra taimera sinhronizācija ar kursa laiku, savstarpēja sinhronizācija katram taimeru pārim. Rezultāti tika statistiski apstrādāti un apkopoti.

Rezultātā 5 taimeru sinhronizācijas precizitāte sasniedz aptuveni 10 ps, kas nav pietiekami. Turpmākajā darbā tiek analizēti trokšņu cēloņi un apsvērtas sistēmas uzlabošanas iespējas. 

CFLA Project (Nr. 1.1.1.1/20/A/104) Update 13.12.2021

Ir pabeigts darbs pie pirmo hipotēžu pārbaudes. Tirgū nav mikroshēmu, kas spētu nodrošināt piko vai pat sub-piko sekunžu precizitāti, tāpēc tika izvirzīta 1. hipotēze:
Lai daudzkanālu pikosekundes precizitātes laika zīmoga sistēma sasniegtu projekta uzstādītos tehniskos parametrus, ir nepieciešams veikt uztvertā signāla priekšapstrādi, palielinot mērāmo laika sprīdi, savukārt notikuma momenta noteikšanai izmantot etalonsignālu zināmās attiecības.

Veikta izstrādātās plātes testēšana, iestatījumu pieregulēšana, eksperimentālie mērījumi. Rezultāti ir apkopoti zinātniskā rakstā “Performance evaluation of measured time stretching approach for event timer” un prezentēti starptautiskajā konferencē Advances in Information, Electronic and Electrical Engineering AIEEE’2021.
Rezultātu prezentācijai veikti raksta korektūras un formatēšanas darbi, sagatavota prezentācija (pielikums 2), realizēta uzstāšanās starptautiskajā konferencē Advances in Information, Electronic and Electrical Engineering AIEEE’2021. Par darba prezentāciju iegūts labākā raksta apbalvojums no AIEEE’2021 konferences organizatoriem.

Veikta Eventech notikumu taimeru sinhronizācijas izpēte. Izstrādāta koncepcija notikumu taimeru sinhronizācijai un uz to balstīta pirmā prototipa koncepcija.

Veikta izstrādātās koncepcijas validācija laboratorijā. Validācijas eksperimenta iestatījums ir parādīts Attēlā 1. Eksperimentā tika izmantoti trīs notikumu taimeri, signālu sadalītājs, frekvences ģenerators un mehāniskais slēdzis. Trīs taimeriem vienlaikus tika padots 9000 sekunžu ilgs PPS signāls. PPS signālus vienlaikus uztvēra trīs taimeri. Ar programmas palīdzību tika aprēķināta un grafiski attēlota starpība starp kursa laiku un mērījuma rezultātu, sinhronizācijas starpība starp taimeriem un RMSE parametru. Mērījumu rezultāti tiek apkopoti. Ir izveidots BOM (Bill of Material) pirmā prototipa izstrādei.

Veikti arī projekta rezultātu izplatīšanas pasākumi – organizēta meistarklase “Picosecond precision time measurement technology and its applications” starptautiskajā konferencē Advances in Information, Electronic and Electrical Engineering AIEEE’2021.

CFLA Project (Nr. 1.1.1.1/20/A/104) Update 09.09.2021

Pārskata periodā tika veikti šādi darbi:

• Asinhronizācijas intervāla mērīšanas testa plates pabeigšana un ražošanas failu sagatavošana.
• Pasūtītas PCB testa plates un komponenti prototipam.
• Lodēšanas darbi – komponentu montāža uz jaunās PCB.
• Elektriskās shēmas atkļūdošana un pieregulēšana.
• Pasūtītas PCB testa plates.
• Lodēšanas darbi – komponentu montāža uz jaunās PCB (shēmas ir parādītas 2. attēlā).
• Elektriskās shēmas atkļūdošana un pieregulēšana.
• Testēšanas metodoloģijas izstrāde.

Paralēli tika realizēti sekojošie pētījumu darbi daudzkanālu pikosekundes precizitātes laika zīmoga sistēmas ar amplitūdas mērījumiem satelīta lāzerlokācijai ar vairākiem impulsu emisijas avotiem realizācijas padziļinātai izpētei:

Shēmas izveide laika interpolācijai intervālos starp kursa taimera notikumiem ar šādiem parametriem:

RMS izšķirtspēja ≤ 3 ps

“Mirušais” laiks ≤ 30ns.

Papildus tika izpētīts ECL loģikas komponentu tirgus, kā arī ECL loģikas diferenciālo izeju terminācijas īpašības lai samazinātu nelineārus kropļojumus temperatūras svārstību laikā. Un izstrādāta teorētiskā metode nelinearitātes kalibrēšanai viļņformas interpolācijai, balstīta uz pietuvināto skalu ar izšķirtspēju ~ 70ps, līdz 1ps.  

CFLA Project (Nr. 1.1.1.1/20/A/104) Update 09.06.2021

Tika veikta vairāku shēmtehnisko daļu izstrāde trīces testēšanas iekārtai:

1. Secība: ātrs komparators (ar līmeņa pielāgošanu), kam seko trīsstūra ģenerators, kuru kontrolē detektētais notikums. Šī shēmtehniskā daļa tiks pārbaudīta, lai darbotos kā vadāma aiztures līnija, lai uzlabotu iespējamo aiztures nenoteiktību starp kanāliem (tā kā gala ierīce ir daudzkanālu sistēma).

2.  Virknē saslēgta 4 FPGA PLL ķēde lai pārbaudītu kalibrēšanas frekvences signāla veidošanas iespēju ar 2 ps precizitāti attieciba pret etalonfrekvenci.

3. Starpfrekvences heterodīns uz 2 kristālu oscilatora. Šo daļu paredzēts izmantot kā etalona superprecīzu kalibrētu starpfrekvences ģeneratoru priekš frekvences-temperatūras neatkarības novērtēšanas/nodrošināšanas.

Lai sasniegt mērķi uzbūvēt universālo  testēšanas plāti, lai mērītu trīci, ko injicēja FPGA Altera IV iekšējā loģika tika paveikta virkne uzdevumu:

– publiskās literatūras apskats un analīze;

– komponentu dokumentācijas pārskatīšana un analīze;

– trīsstūra impulsa simulācija, izmantojot LTSpice programmatūru;

– pirmatnēja shēmtehniska risinājuma izstrāde;

– pirmatnēja shēmtehniska risinājuma komponentu pieejamības pārbaude;

– shēmtehniskas risinājuma korekcija atbilstoši komponentu pieejamības pārbaudes rezultātiem;

– FPGA izeju definēšana, izmantojot programmatūru Quartus;

– PCB komponentu izvietošana;

– PCB celiņu projektēšana;

– Testēšanas FPGA koda izstrāde.

Rezultātā ir sagatavota trīces testēšanas plātes shēma, 2 PCB plātes, pasūtīts BOM (Bill of Material), izstrādāts FPGA testēšanas kods.

In Q1 2021 Eventech signed contract for new timing sytestem development with CFLA (09.03.2021)

Projekts 1.1.1.1/20/A/104 “Daudzkanālu pikosekundes precizitātes laika zīmoga sistēma ar amplitūdas mērījumiem satelīta lāzerlokācijai ar vairākiem impulsu emisijas avotiem”

Parakstīts līgums ar Centrālo finanšu un līguma aģentūru par ERAF projekta “Daudzkanālu pikosekundes precizitātes laika zīmoga sistēma ar amplitūdas mērījumiem satelīta lāzerlokācijai ar vairākiem impulsu emisijas avotiem” īstenošanu.

SIA Eventech darbības programmas 1.1.1. “Palielināt Latvijas zinātnisko institūciju pētniecisko un inovatīvo kapacitāti un spēju piesaistīt ārējo finansējumu, ieguldot cilvēkresursos un infrastruktūrā” 1.1.1.1. pasākuma “Praktiskas ievirzes pētījumi” 4. kārtas ietvaros 2021.gada 09. martā ir parakstījusi līgumu Nr. 1.1.1.1/20/A/104 ar Centrālo finanšu un līgumu aģentūru par Eiropas Reģionālā attīstības fonda (turpmāk tekstā – ERAF) projekta “Daudzkanālu pikosekundes precizitātes laika zīmoga sistēma ar amplitūdas mērījumiem satelīta lāzerlokācijai ar vairākiem impulsu emisijas avotiem” īstenošanu.

Projekta mērķis ir radīt augstas precizitātes sinhronizācijas tehnoloģiju, Notikumu Taimerus, ar vairākiem kanāliem un amplitūdas mērījumu iespējām satelīta lāzerlokācijas (SLR) stacijām ar vairākiem impulsu emisijas avotiem.Jaunā sinhronizācijas sistēma ļaus iegūt datus par slīpuma pieaugumu, ekstremitāti, slīpuma samazinājumu no vairākiem avotiem un analizēt signāla amplitūdu. Šī informācija ievērojami cels mērījumu precizitāti un pavērs jaunas iespējas zinātniekiem, kuri strādā satelītu pozicionēšanas, sinhronizācijas un ģeodēzijas jomā.

Turklāt, tehnoloģija būs pielietojama Imaging-Flash LIDAR un trīsdimensiju skenēšanas sistēmām, gravitācijas lauka mērīšanai, kvantu komunikācijām, lāzera sakariem (T2L2), Kosmosa internets (IoS) u.c.

Kopējās projekta attiecināmās izmaksas sastāda 379 584,50 EUR. Plānotais ERAF atbalsta apmērs: 303 667,60 EUR jeb 80% no projekta attiecināmajām izmaksām.