[發明專利]一種衛星載荷分布式時間同步方法及系統

有效

• 申請號: 201810359214.6
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108540207B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 陳林;郭少彬;李楊;熊釷林;周袆;郭崢;楊宇;高帥和
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十九研究所
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04J3/06;H04L29/08
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 錢成岑

本發明公開了一種衛星載荷分布式時間同步方法及系統，該系統包括基準頻率產生與保持單元、中央處理單元和分布式節點，分布式節點數量可根據需要進行擴展。該方法包括基準頻率的產生與保持、中央處理單元的處理和分布式節點的處理三個部分。中央處理單元的處理包括根據接收到的基準頻率產生基準歷元和同步時鐘，并在基準歷元的基礎上計數，產生和維持基準時間；將基準歷元、同步時鐘和基準時間分發到各分布式節點；接收各分布式節點回傳的內容，通過比對各分布式節點回傳內容，確定是否有異常節點或中央處理單元是否異常，如有異常則根據各分布式節點回傳的內容進行聯合分析，得出正確結果，并對異常部分進行自動調整。

技術領域

本發明涉及衛星導航領域，尤其涉及一種衛星載荷分布式時間同步方法及系統。

背景技術

目前，時間同步方法的研究主要為實現遠距離的時間同步，主要包括衛星與地面站之間、多地面站之間以及各類車載、機載設備之間等。相關方法主要是通過雙向無線測距、高速光纖傳輸等方式實現，從而保證遠距離設備之間的時間同步。此類方法主要是用于測量并采用后端數字處理進行補償抵消，從而實現各站時間同步，其存在實時性差、同步精度引入的誤差源較多，不能對異常自主監測和調整。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：針對現有技術存在的問題，提供一種衛星載荷分布式時間同步方法及系統，可實現系統內各分布式節點與中央處理單元之間的精確時間同步；當中央處理單元出現故障時，各分布式節點不受故障影響，可自行按照之前已同步的時間繼續維持；當中央處理單元故障恢復時，可自動根據各分布式節點的時間自行恢復到當前各分布式節點維持的時間；中央處理單元自動監測各分布式節點的時間維持結果，可根據其他分布式節點維持的時間信息對故障節點進行自動同步；分布式節點有新增或退出時，不影響其他節點工作。

本發明提供的一種衛星載荷分布式時間同步方法，其特征在于，包括：

產生基準頻率并對基準頻率進行調整和保持；

根據保持后的基準頻率產生基準歷元和同步時鐘，并在基準歷元的基礎上計數，產生和維持基準時間；

將基準歷元、同步時鐘和基準時間分發到各分布式節點；

各分布式節點接收送入的基準歷元、同步時鐘和基準時間，用同步時鐘提取基準歷元，恢復本地歷元，在本地歷元的基礎上進行計數，產生和維持本地時間，將本地歷元和本地時間進行回傳；

比對各分布式節點回傳的本地歷元和本地時間及基準歷元和基準時間，判斷是否有異常，如有異常則根據各分布式節點回傳的內容進行聯合分析，得出正確結果，并對異常部分進行自動調整。

進一步，當有節點接入時，自動將其時間進行同步；當有節點退出時，相應節點回傳的內容不參與系統內部聯合分析。

進一步，基準歷元或基準時間起始值可根據外部指令進行調整。

進一步，各分布式節點在運行過程中可通過接收的同步指令強制進行同步。

本發明的另一方面提供的一種衛星載荷分布式時間同步系統，包括：

基準頻率產生與保持單元，用于產生基準頻率并對基準頻率進行調整和保持，并將保持后的基準頻率送入中央處理單元；

中央處理單元，用于根據接收到的基準頻率產生基準歷元和同步時鐘，并在基準歷元的基礎上計數，產生和維持基準時間；將基準歷元、同步時鐘和基準時間分發到各分布式節點；接收各分布式節點回傳的內容，通過比對各分布式節點回傳內容，確定是否有異常節點或中央處理單元是否異常，如有異常則根據各分布式節點回傳的內容進行聯合分析，得出正確結果，并對異常部分進行自動調整。

分布式節點，用于接收中央處理單元送入的基準歷元、同步時鐘和基準時間，用同步時鐘提取基準歷元，恢復本地歷元，在本地歷元的基礎上進行計數，產生和維持本地時間，將本地歷元和本地時間回傳到中央處理單元。