[發(fā)明專利]一種時間比對測量裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711007485.7
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN107817480B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏海濤;劉軼龍;葉紅軍;甘興利;羅顯志;樹玉泉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 河北東尚律師事務(wù)所 13124
• 代理人: 王文慶

本發(fā)明公開了一種時間比對測量裝置和方法，能夠在雙向時間比對中，根據(jù)時差數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)發(fā)射時延，從而減小時間比對鏈路的非對稱性，提高時間比對的性能，在測量開始前，對時間比對測量裝置的發(fā)射時延和接收時延進行標定；進行時間比對，經(jīng)時間比對數(shù)據(jù)處理獲得節(jié)點間的時差數(shù)據(jù)；根據(jù)時差數(shù)據(jù)調(diào)整發(fā)射時延，時間比對鏈路的非對稱性保持在一定范圍；時間比對鏈路的非對稱性保持在一定范圍的情況下，進行時間比對，獲得時差結(jié)果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及雙向時間比對，尤其涉及基于發(fā)射時延可調(diào)的時間比對測量裝置和方法。

背景技術(shù)

高精度的時間比對在時間測量、衛(wèi)星導航、通信雷達及航天測控等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用價值，雙向時間比對方法作為一種高精度的時間比對方法，得到了廣泛應(yīng)用，雙向時間同步方法基本原理是通過兩個節(jié)點間互發(fā)互收時間比對信號，雙向傳輸鏈路非常接近，其傳輸時延具有強相關(guān)性，能夠差分對消絕大部分的誤差，從而實現(xiàn)高精度的時間比對。

雙向時間比對方法的誤差主要來源于由于各種原因造成的雙向比對鏈路的非對稱性，從而造成雙向鏈路傳輸時延的不一致，在差分對消過程中殘留誤差。為了彌補鏈路的非對稱性，通常采用數(shù)據(jù)處理的方法修正鏈路中能夠建模的誤差；采用調(diào)整時頻基準的方法減小雙向比對鏈路的非對稱性，例如通過調(diào)整原子頻標的頻率，使得兩個時間比對節(jié)點的秒脈沖更加接近，從而減小雙向比對鏈路的非對稱性，但該方法技術(shù)難度較復雜，調(diào)整的準確性、實時性較差，難以適應(yīng)運動復雜的節(jié)點條件。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于避免上述背景技術(shù)中的不足而提供一種具有發(fā)射時延可調(diào)的時間比對測量裝置和方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種時間比對測量裝置，包括第一時間比對測量設(shè)備102、第二時間比對測量設(shè)備103和時間比對數(shù)據(jù)處理設(shè)備104，第一時間比對測量設(shè)備102和第二時間比對測量設(shè)備103分別用于接收外部輸入的時頻基準信號，根據(jù)時頻基準信號和發(fā)射時延調(diào)整參數(shù)產(chǎn)生時間比對測量信號，輸出至另一個時間比對測量設(shè)備，還用于接收另一個時間比對測量設(shè)備的時間比對測量信號，并產(chǎn)生時間比對測量結(jié)果，輸出至時間比對數(shù)據(jù)處理設(shè)備104；

時間比對數(shù)據(jù)處理設(shè)備104用于對第一時間比對測量設(shè)備102和第二時間比對測量設(shè)備103產(chǎn)生的時間比對測量結(jié)果進行差分處理，并扣除第一時間比對測量設(shè)備102和第二時間比對測量設(shè)備103的發(fā)射時延、接收時延及其它信號傳輸環(huán)境造成的誤差，獲得時差數(shù)據(jù)；其中，第一時間比對測量設(shè)備102和第二時間比對測量設(shè)備（103）的發(fā)射時延和接收時延外部標定或直接測量得到。

其中，第一時間比對測量設(shè)備102和第二時間比對測量設(shè)備103的結(jié)構(gòu)相同，均包括時間比對發(fā)射單元202和時間比對接收單元203；

時間比對發(fā)射單元202用于根據(jù)外部輸入的時頻基準信號和發(fā)射時延調(diào)整參數(shù)產(chǎn)生時間比對測量信號，輸出至另一個時間比對測量設(shè)備；時間比對接收單元203用于根據(jù)時頻基準信號接收另一個時間比對測量設(shè)備的時間比對測量信號，并產(chǎn)生時間比對測量結(jié)果，輸出至時間比對數(shù)據(jù)處理設(shè)備104。

其中，時間比對發(fā)射單元202包括發(fā)射時延調(diào)整模塊204和測量信號產(chǎn)生模塊205；發(fā)射時延調(diào)整模塊204用于根據(jù)發(fā)射時延調(diào)整參數(shù)和時頻基準信號生成發(fā)射時延調(diào)整信號，輸出至測量信號產(chǎn)生模塊205，測量信號產(chǎn)生模塊205用于根據(jù)發(fā)射時延調(diào)整信號產(chǎn)生時間比對測量信號。

一種時間比對方法，包括以下步驟：

（1）搭建時間比對測量裝置；在測量前，分別對時間比對測量裝置的兩個時間比對測量設(shè)備進行設(shè)備時延標定，獲得兩個時間比對測量設(shè)備的發(fā)射時延和接收時延；所述的時間比對測量裝置包括時間比對數(shù)據(jù)處理設(shè)備和兩個相同的時間比對測量設(shè)備；