[發(fā)明專利]一種基于轉發(fā)的雙向時間比對測量裝置和方法

在審

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• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN108521323A
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發(fā)明（設計）人: 蔚保國;魏海濤;韓雙林;張亞林;甘興利;羅顯志;樹玉泉;鮑亞川
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: H04L7/00
• 分類號: H04L7/00;H04L12/26
• 代理公司: 河北東尚律師事務所 13124
• 代理人: 王文慶

本發(fā)明公開了一種基于轉發(fā)的雙向時間比對測量裝置和方法，能夠在雙向時間比對中，控制兩個時間比對節(jié)點發(fā)送的時間比對測量信號到達信號轉發(fā)器的時刻差，減小雙向時間比對鏈路的非對稱性誤差，避免了對時頻基準的調整，且能夠快速、精確地調整，提升了時間比對鏈路的精度和可用性，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；調整時間比對測量信號到達信號轉發(fā)器的時刻差，保證時間比對鏈路的非對稱性保持在一定范圍；進行時間比對，經時間比對數據處理獲得節(jié)點間的時差結果。

技術領域

本發(fā)明涉及基于轉發(fā)的雙向時間比對測量裝置和方法，尤其涉及通過衛(wèi)星、飛機、升空平臺等動平臺進行轉發(fā)的雙向時間比對方法。

背景技術

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域有著重要的應用價值，基于轉發(fā)的雙向時間比對方法作為一種遠距離、高精度的時間比對方法，得到了廣泛應用，基于轉發(fā)的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性，能夠差分對消絕大部分的誤差，從而實現高精度的時間比對。

基于轉發(fā)的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，通常采用數據處理的方法修正鏈路中能夠建模的誤差，如轉發(fā)器運動誤差、電離層誤差、對流程誤差等；采用調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，但該方法技術難度較復雜，調整的準確性、實時性較差，難以適應運動復雜的節(jié)點條件。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于避免上述背景技術中的不足而提供一種基于轉發(fā)的雙向時間比方法和裝置。

本發(fā)明采用的技術方案為：

一種基于轉發(fā)的時間比對測量裝置，包括第一時間比對測量設備101、第二時間比對測量設備102和時間比對控制與數據處理設備103，還包括信號轉發(fā)器104；

第一時間比對測量設備101和第二時間比對測量設備102分別用于接收外部輸入的時頻基準信號，根據時頻基準信號產生時間比對測量信號后經信號轉發(fā)器104轉發(fā)，并互相接收對方產生的并由信號轉發(fā)器104轉發(fā)的時間比對測量信號，產生時間比對測量結果，將時間比對測量結果輸出至時間比對控制與數據處理設備103；第一時間比對測量設備101和第二時間比對測量設備102中至少一個還用于根據外部輸入的時頻基準信號，接收自身產生的并由信號轉發(fā)器104轉發(fā)的時間比對測量信號和另一個時間比對測量設備產生的并由信號轉發(fā)器104轉發(fā)的時間比對測量信號，產生一組時刻差測量結果，輸出至時間比對控制與數據處理設備103；第一時間比對測量設備101和第二時間比對測量設備102還用于根據時間比對控制與數據處理設備103輸出的發(fā)射時延調整參數調整各自的發(fā)射時延；

時間比對控制與數據處理設備103用于分別對第一時間比對測量設備101和第二時間比對測量設備102產生的一組時刻差測量結果進行處理，并產生第一時間比對測量設備101和第二時間比對測量設備102的發(fā)射時延調整參數，分別發(fā)送給第一時間比對測量設備101和第二時間比對測量設備102；時間比對控制與數據處理設備103還用于在時刻差測量結果滿足進行時間比對的要求時，對第一時間比對測量設備101和第二時間比對測量設備102產生的時間比對測量結果進行差分處理，并扣除第一時間比對測量設備101和第二時間比對測量設備102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，獲得時間比對時差數據；其中，第一時間比對測量設備102和第二時間比對測量設備103的發(fā)射時延和接收時延由外部標定或直接測量得到。

其中，第一時間比對測量設備101和第二時間比對測量設備102均包括時間比對發(fā)射單元202和時間比對接收單元203；