[發(fā)明專利]衛(wèi)星系統(tǒng)時鐘基于總線方式的校準(zhǔn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910200329.1
• 申請日: 2009-12-11
• 公開（公告）號: CN102096372A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 章生平;朱海園;朱維;劉偉
• 申請（專利權(quán)）人: 上海衛(wèi)星工程研究所
• 主分類號: G04G5/00
• 分類號: G04G5/00
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 金家山

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及衛(wèi)星系統(tǒng)時鐘基于總線方式的校準(zhǔn)方法。

背景技術(shù)

以前的衛(wèi)星通常采用集中式架構(gòu)，相互之間的聯(lián)系通過硬件數(shù)據(jù)線連接，時鐘對時校準(zhǔn)也必須采用諸如硬件秒脈沖接口電路來實現(xiàn)，因此，需要一定的硬件開支。隨著衛(wèi)星功能日趨復(fù)雜，規(guī)模的增大，星上設(shè)備儀器的增多，以某個系統(tǒng)為中心的星型通訊方式越來越不適應(yīng)衛(wèi)星研制需求，因此目前國內(nèi)外大多采用基于總線方式進(jìn)行信息控制。總線結(jié)構(gòu)的通訊帶來的好處有：簡化各種通訊接口到一種，通訊信息內(nèi)容可定制，具有良好電氣特性和故障檢測、隔離。

大型衛(wèi)星的星載儀器設(shè)備，很多需要較高的時鐘精度，通常為了提高可靠性和節(jié)省成本，在星上設(shè)置一個高精度的時鐘源，該時鐘再對其他需要儀器時鐘進(jìn)行校時處理。如果用以往傳統(tǒng)的點對點硬件脈沖校時方式，則時鐘源設(shè)備需要大量的硬件資源配置多個硬件脈沖電路接口，同時接收方也必須配置接收校時脈沖接口電路以及中斷響應(yīng)程序來對齊本地時鐘計數(shù)。這種星狀校時方式增加了整星布線難度，也不利于整星的校時快速測試。并且，一旦被校時儀器設(shè)備更換增減，高精度時鐘源設(shè)備硬件的設(shè)計同樣必須更改。

如果衛(wèi)星已采用總線結(jié)構(gòu)的通訊方式，那么可以設(shè)計一種基于總線的校時方法，利用現(xiàn)有總線信息內(nèi)容的可擴(kuò)展性，增加一種校時通訊內(nèi)容，實現(xiàn)各儀器單元與高精度時鐘源的校時工作。這樣可以在充分利用即有總線的數(shù)據(jù)通道下，減去硬件脈沖電路，使得衛(wèi)星單機(jī)之間接口大大簡化。

目前沒有發(fā)現(xiàn)同本發(fā)明類似技術(shù)的說明或報道，也尚未收集到國內(nèi)外類似的資料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種衛(wèi)星系統(tǒng)時鐘基于總線方式的校準(zhǔn)方法，利用現(xiàn)有總線結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)對總線各終端與高精度時鐘源的校時工作。利用本發(fā)明，不再通過專門配置的硬件脈沖電路方式來校時，從而，減少了硬件脈沖電路，使得衛(wèi)星單機(jī)之間接口大大簡化。

為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種衛(wèi)星系統(tǒng)時鐘基于總線方式的校準(zhǔn)方法，該方法包括：低精度時鐘用戶通過串行數(shù)據(jù)總線和高精度時鐘源相互連接，按照如下步驟進(jìn)行精確校時：

步驟1)、當(dāng)?shù)途葧r鐘用戶的系統(tǒng)時鐘需要與高精度時鐘源校準(zhǔn)時，立即實時采集生成本地的系統(tǒng)時鐘參數(shù)T_L，按照星上約定的時間格式，通過串行數(shù)據(jù)總線將本地的系統(tǒng)時鐘參數(shù)T_L發(fā)送到高精度時鐘源；

步驟2)、高精度時鐘源采用中斷方式立即響應(yīng)接收總線上的時鐘參數(shù)T_L，同時生成本地高精度的時鐘源的較高精確的實時時鐘參數(shù)T_H；然后，高精度時鐘源用本地高精度的時鐘參數(shù)T_H減去接收到的低精度時鐘參數(shù)T_L，得到初步的時差數(shù)據(jù)ΔT；然后再去除并修正中間環(huán)節(jié)上的固定時延T_delay，得到精確的時差數(shù)據(jù)ΔT_last；

步驟3)、高精度時鐘源通過總線把精確時差結(jié)果數(shù)據(jù)ΔT_last返回到低精度時鐘用戶；低精度時鐘用戶通過總線取得計算好的時差數(shù)據(jù)ΔT_last后，進(jìn)行時差門限范圍是否符合預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)的判斷，如果認(rèn)為時差數(shù)據(jù)可用，則把時差數(shù)據(jù)ΔT_last加到低精度時鐘用戶的系統(tǒng)時鐘TIMER上，進(jìn)行時鐘修正和誤差補償；

步驟4)、本次總線精確校時完成后，按照一定周期間隔重復(fù)進(jìn)行步驟1)，2)，3)進(jìn)行持續(xù)的時鐘校準(zhǔn)；

步驟5)、對于長期運行的衛(wèi)星系統(tǒng)，按照實際使用需要設(shè)定校時間隔，周期性對低精度的時鐘系統(tǒng)采用總線精確校時方法來校準(zhǔn)本地時鐘。

本發(fā)明一種衛(wèi)星系統(tǒng)時鐘基于總線方式的校準(zhǔn)方法，由于采取上述的技術(shù)方案，提出了在高精度時鐘源與低精度用戶時鐘之間進(jìn)行時鐘參數(shù)通訊、時差計算方法，再對時差數(shù)據(jù)修正，計算出比較精確的時差數(shù)據(jù)值，在把該最終時差數(shù)據(jù)值補償給低精度的用戶時鐘，最終達(dá)到與高精度時鐘同步的目標(biāo)。本發(fā)明解決了以往傳統(tǒng)的點對點硬件脈沖校時，發(fā)送方和接收方需要大量的硬件資源配置多個硬件脈沖電路接口的問題，取得了減少硬件脈沖電路，簡化衛(wèi)星單機(jī)之間接口的有益效果。

附圖說明

圖1為基于總線方式校時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為基于總線方式校時的工作流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。