[發明專利]一種船舶自動識別終端設備校準自身時鐘的方法

有效

• 申請號: 201210494126.X
• 申請日: 2012-11-28
• 公開（公告）號: CN102938220A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 郭長勇;張鍵;李輝輝;張財元;程樹軍;徐旭曉
• 申請（專利權）人: 天津七一二通信廣播有限公司
• 主分類號: G08G3/02
• 分類號: G08G3/02;G04G7/00;G04R20/02
• 代理公司: 天津中環專利商標代理有限公司 12105
• 代理人: 王鳳英

1.一種船舶自動識別終端設備校準自身時鐘的方法，其特征在于，時鐘校準模塊通過獲取GPS模塊時間消息計算本地時鐘誤差，再根據本地時鐘誤差計算時鐘校準參數，時鐘補償模塊通過獲得的時鐘校準參數調整時鐘，其步驟是：

（一）.時鐘校準模塊等待每次的GPS時間消息的到來，若在規定時間內等到了GPS的時間消息，則根據兩次時間消息的間隔對比本地時鐘來獲取本地時鐘的誤差；若在規定時間內未等到GPS的時間消息，則認為GPS模塊定位丟失，利用曾定位的時間段所累積的誤差計算時鐘校準值；

（二）.如果每次GPS時間消息到來，則根據GPS所提供的UTC時間和本地時鐘提供的時間，計算本地時鐘的誤差，并將此時鐘誤差值進行累加；

（三）.當GPS模塊需要關閉電源，或者誤差累計達到一定的次數，或者GPS模塊在規定時間內未提供下一次時間消息，則開始進入時鐘校準參數計算階段；

（四）.當誤差累計次數低于閾值時，放棄本次時鐘校準操作；若誤差累計次數達到閾值，則首先計算低精度的時鐘校準參數；計算公式如下：

式中為低精度時鐘校準參數，為誤差累計次數，為第次GPS秒脈沖到來時的本地時間間隔，為理想的時間間隔，為本地時鐘間隔；

（五）.在估計低精度調整后的時鐘誤差的基礎上，計算中精度時鐘校準參數；計算公式如下：

式中為中精度時鐘校準參數，為低精度時鐘校準參數，為中精度提升增益，為誤差累計次數，為第次GPS秒脈沖到來時的本地時間間隔，為理想的時間間隔，為本地時鐘間隔；

（六）.在估計低精度和中精度調整后的時鐘誤差的基礎上，計算高精度時鐘校準參數；計算公式如下：

式中為高精度時鐘校準參數，為低精度時鐘校準參數，為中精度時鐘校準參數，為高精度提升增益，為中精度提升增益，為誤差累計次數，為第次GPS秒脈沖到來時的本地時間間隔，為理想的時間間隔，為本地時鐘間隔；

（七）.時鐘補償模塊判斷時鐘校準周期到達，若到達低精度時鐘校準周期，則將低精度校準參數補償至本地定時器計數值，以此校準時鐘；

（八）.若到達中精度時鐘校準周期，則將中精度校準參數補償至本地定時器計數值，以此校準時鐘；

（九）.若到達高精度時鐘校準周期，則將高精度校準參數補償至本地定時器計數值，以此校準時鐘。

2.根據權利要求1所述的一種船舶自動識別終端設備校準自身時鐘的方法，其特征在于，所述的船舶自動識別終端設備包括由時鐘校準及補償模塊、消息發送模塊、GPS控制模塊和休眠控制模塊構成的ARM控制模塊、射頻模塊、GPS模塊、時鐘模塊、控制面板和電源模塊，所述的ARM控制模塊分別與射頻模塊、GPS模塊、時鐘模塊、控制面板及電源模塊連接，電源模塊分別與射頻模塊、GPS模塊、時鐘模塊及控制面板連接。

3.根據權利要求2所述的一種船舶自動識別終端設備校準自身時鐘的方法，其特征在于，所述的ARM控制模塊采用STM32F103RCT6控制芯片N5，時鐘模塊采用為控制芯片N5提供主時鐘的DSA321G_12.0M無源晶振芯片N2以及為控制芯片N5提供RTC時鐘的DST310S-32.768KHz無源晶振芯片N4，其中無源晶振芯片N2的兩端分別與控制芯片N5的5腳和6腳連接，并分別通過電容C6和電容C7接地；無源晶振芯片N4的兩端分別與控制芯片N5的3腳和4腳連接，并分別通過電容C8和電容C17接地。

4..根據權利要求2所述的一種船舶自動識別終端設備校準自身時鐘的方法，其特征在于，所述的GPS模塊采用一個用于通過GPS天線計算GPS的位置消息和時間消息的NEO-5M芯片N13，芯片N13的20腳和21腳分別通過電阻R78和電阻R77以及電阻R80和電阻R81與所述的控制芯片N5的17腳和16腳連接，其中電阻R78和電阻R77的一端以及電阻R80和電阻R81的一端分別通過電容C100和電容C101接地；芯片N13的22腳通過電阻R82接3.3V電源，芯片N13的23腳通過三極管VT11的集電極、發射極與電阻R85相接后接3.3V電源，電阻R85與三極管VT11的基極連接后通過電阻R86連接三極管N14的集電極，再通過三極管N14的基極與所述的控制芯片N5的11腳連接，三極管N14的發射極接地，芯片N13的3腳通過電阻R83電阻R84與控制芯片N5的15腳連接，電阻R83電阻R84通過電容C102接地，芯片N13的8腳和9腳連接后通過電阻R79和電感L17與芯片N13的11腳連接，連接后接ANT-GPS有源天線，然后接地，芯片N13的7腳、10腳、12腳、13腳、14腳和24腳接地。