[發(fā)明專(zhuān)利]基于星載VDE的UTC時(shí)間同步處理系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010520693.2
• 申請(qǐng)日: 2020-06-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111726187B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 殷惠惠;向前;李惠媛;張喆;安然;田運(yùn)通
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海航天電子通訊設(shè)備研究所
• 主分類(lèi)號(hào): H04J3/06
• 分類(lèi)號(hào): H04J3/06;H04B7/185
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種基于星載VDE的UTC時(shí)間同步處理系統(tǒng)，其特征在于，包括：

時(shí)間同步狀態(tài)管理模塊，用于星載VDE的UTC時(shí)間同步管理，在對(duì)應(yīng)時(shí)間節(jié)點(diǎn)上對(duì)同步方式、同步狀態(tài)和同步維持進(jìn)行管理；

直接同步處理模塊，用于根據(jù)從GPS天線端獲取的準(zhǔn)確時(shí)間信息和PPS脈沖信號(hào)，在定時(shí)器中預(yù)設(shè)的同步等待時(shí)間沒(méi)有超時(shí)的情況下，進(jìn)行直接同步處理；

同步維持處理模塊，用于在所述定時(shí)器中預(yù)設(shè)的同步維持時(shí)間內(nèi)，若未從所述GPS天線端獲取準(zhǔn)確時(shí)間信息和PPS脈沖信號(hào)，則進(jìn)行同步維持處理；

間接同步處理模塊，用于在無(wú)法檢測(cè)到所述直接同步處理模塊的直接同步處理且所述同步維持處理模塊的同步維持處理超時(shí)的情況下進(jìn)行間接同步處理；

及定時(shí)器時(shí)間處理模塊，用于對(duì)所述直接同步處理、同步維持處理和間接同步處理的時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算和優(yōu)先級(jí)切換控制；

所述時(shí)間同步狀態(tài)管理模塊中存儲(chǔ)有時(shí)間同步狀態(tài)的優(yōu)先級(jí)：上電后，若系統(tǒng)已經(jīng)成功完成一次時(shí)間同步，則處于最高優(yōu)先級(jí)的狀態(tài)是直接同步狀態(tài)，其次是同步維持狀態(tài)，最后是間接同步狀態(tài)；若系統(tǒng)正在進(jìn)行第一次時(shí)間同步則處于最高優(yōu)先級(jí)的狀態(tài)是直接同步狀態(tài)，其次是間接同步狀態(tài)，系統(tǒng)不會(huì)進(jìn)入到同步維持狀態(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于星載VDE的UTC時(shí)間同步處理系統(tǒng)，其特征在于，所述時(shí)間同步狀態(tài)管理模塊以分鐘為單位對(duì)系統(tǒng)時(shí)間進(jìn)行同步處理。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于星載VDE的UTC時(shí)間同步處理系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，在所述定時(shí)器預(yù)設(shè)的時(shí)間內(nèi)，搜索所述GPS天線端以獲取UTC時(shí)間信息和PPS脈沖信號(hào)，若成功，則進(jìn)行直接同步處理；若進(jìn)行直接同步處理期間，GPS系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)異常，則在所述定時(shí)器預(yù)設(shè)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)到系統(tǒng)同步維持處理狀態(tài)；在同步維持處理過(guò)程中，若從所述GPS天線端獲取了準(zhǔn)確時(shí)間信息和PPS脈沖信號(hào)則在預(yù)設(shè)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)到直接同步處理狀態(tài)，否則在預(yù)設(shè)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)到間接同步處理狀態(tài)；若在系統(tǒng)上電開(kāi)始的2min內(nèi)，GPS系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)異常，則在所述定時(shí)器預(yù)設(shè)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)到間接同步處理狀態(tài)；間接同步處理過(guò)程中，星載VDE設(shè)備利用船站進(jìn)行間接同步處理，期間一旦GPS系統(tǒng)設(shè)備恢復(fù)正常，在所述定時(shí)器預(yù)設(shè)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)從間接同步處理狀態(tài)轉(zhuǎn)到直接同步處理狀態(tài)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于星載VDE的UTC時(shí)間同步處理系統(tǒng)，其特征在于，所述直接同步處理模塊對(duì)于搜索到的所述準(zhǔn)確時(shí)間信息和PPS脈沖信號(hào)，提前t₁s處對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘進(jìn)行更新，以預(yù)留出足夠的時(shí)間作為發(fā)送數(shù)據(jù)的星載VDE協(xié)議層組幀和編碼調(diào)制信號(hào)處理的開(kāi)銷(xiāo)，并根據(jù)數(shù)據(jù)處理所需的延遲時(shí)長(zhǎng)t₂s，提前t₂s計(jì)算時(shí)隙，以確保在每個(gè)時(shí)隙的開(kāi)始時(shí)刻發(fā)射衛(wèi)星下行的射頻調(diào)制輸出信號(hào)，t₁及t₂為預(yù)設(shè)值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于星載VDE的UTC時(shí)間同步處理系統(tǒng)，其特征在于，所述同步維持處理模塊，用于根據(jù)發(fā)射機(jī)的頻率誤差和星載VDE收發(fā)通信的保護(hù)間隔ΔT，確定系統(tǒng)的同步維持時(shí)長(zhǎng)t min，t為預(yù)設(shè)值。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的基于星載VDE的UTC時(shí)間同步處理系統(tǒng)，其特征在于，所述同步維持處理模塊在所述定時(shí)器中預(yù)設(shè)的同步維持時(shí)間內(nèi)，根據(jù)接收的GPS信號(hào)質(zhì)量和時(shí)間同步的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行無(wú)縫切換。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于星載VDE的UTC時(shí)間同步處理系統(tǒng)，其特征在于，所述間接同步處理包括幀同步和時(shí)隙同步兩部分：首先，在間接同步處理開(kāi)始時(shí)刻進(jìn)入接收數(shù)據(jù)信息狀態(tài)，一旦接收到數(shù)據(jù)信息，計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)時(shí)并解析出所述數(shù)據(jù)信息的時(shí)隙號(hào)，根據(jù)所述時(shí)隙號(hào)對(duì)星載VDE的UTC時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)幀同步；直到接收到下一幀信息，計(jì)數(shù)器停止計(jì)時(shí)并解析出當(dāng)前信息的時(shí)隙編號(hào)，若計(jì)數(shù)器的時(shí)長(zhǎng)在預(yù)設(shè)閾值內(nèi)且衛(wèi)星系統(tǒng)時(shí)隙號(hào)與提取出的當(dāng)前時(shí)隙號(hào)相等，則判定為時(shí)隙號(hào)同步成功，否則計(jì)數(shù)器重新從零開(kāi)始計(jì)時(shí)，根據(jù)提取的當(dāng)前時(shí)隙號(hào)對(duì)衛(wèi)星UTC時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，以此重復(fù)，直到時(shí)隙同步成功。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于星載VDE的UTC時(shí)間同步處理系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)設(shè)閾值為26.67ms±2*允許最大誤差。