[發明專利]基于星載VDE的UTC時間同步處理系統

有效

• 申請號: 202010520693.2
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111726187B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 殷惠惠;向前;李惠媛;張喆;安然;田運通
• 申請（專利權）人: 上海航天電子通訊設備研究所
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06;H04B7/185
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發明提供了一種基于星載VDE的UTC時間同步處理系統，包括：時間同步狀態管理模塊，用于星載VDE的UTC時間同步管理，在對應時間節點上對同步方式、同步狀態和同步維持進行管理；直接同步處理模塊，根據從GPS天線端獲取的準確時間信息和PPS脈沖信號，在定時器中預設的同步等待時間沒有超時的情況下，進行直接同步處理；同步維持處理模塊，在定時器中預設的同步維持時間內，若未獲取準確時間信息和PPS脈沖信號，則進行同步維持處理；間接同步處理模塊，在無法檢測到直接同步處理且同步維持處理超時情況下進行間接同步處理；定時器時間處理模塊，對直接同步處理、同步維持處理和間接同步處理時長進行準確計算和優先級切換控制。

技術領域

本發明涉及星載通信技術領域，特別涉及一種基于星載VDE的UTC時間同步處理系統。

背景技術

隨著海事通信技術的發展，為了解決現有船舶AIS通信系統在某些區域時隙沖突嚴重，通信速率低的瓶頸，國際航標組織(IALA)提出了船舶的VDE(VHF Data Exchange)通信系統，并在VDE系統中增加了衛星與船舶的通信鏈路，以滿足近海和遠海船舶的不同需求，為未來復雜、多功能的海上通信應用打下了基礎。

星載VDE通信系統中時間同步技術是一項關鍵技術，時間同步方法的優劣將會影響系統的可靠性和整體性能。星載VDE采用時分多址(TDMA)接入方式進入網絡，網絡內的衛星主要根據自組織時分多址(SOTDMA)的方式為衛星站預約時隙，在預約的時隙內播發相應消息完成衛星站任務。因此，星載VDE設備的系統時間必須與網絡保持一致，才能保證每個時隙都能正確地播發衛星消息，保證信息的準確性與完整性，防止時隙占用沖突，星-船消息混亂轉發的情況發生。

對于VDE星-船通信系統目前采用主從同步方式，UTC時間作為其參考時鐘，對于衛星而言，其它船站的系統時間在衛星無UTC時間的情況下也可作為衛星的參考時間，根據實際情況選擇合適的時間同步方式。

星載VDE系統采用幀和時隙的概念，一幀為系統的一分鐘，在一分鐘之內被分成了2250個時隙，編號從0～2249，每個時隙的時間為26.67ms，在與時隙起始處同步后，衛星開始接入網絡，預約時隙等操作，并且通過星-船通信鏈路進行信息傳輸通信。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于星載VDE的UTC時間同步處理系統，以解決現有的系統同步性較差造成信息的準確性及完整性受到影響的問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種基于星載VDE的UTC時間同步處理系統，包括：

時間同步狀態管理模塊，用于星載VDE的UTC時間同步管理，在對應時間節點上對同步方式、同步狀態和同步維持進行管理；

直接同步處理模塊，用于根據從GPS天線端獲取的準確時間信息和PPS脈沖信號，在定時器中預設的同步等待時間沒有超時的情況下，進行直接同步處理；

同步維持處理模塊，用于在所述定時器中預設的同步維持時間內，若未從所述GPS天線端獲取準確時間信息和PPS脈沖信號，則進行同步維持處理；

間接同步處理模塊，用于在無法檢測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的情況下進行間接同步處理；

及定時器時間處理模塊，用于對所述直接同步處理、同步維持處理和間接同步處理的時長進行準確計算和優先級切換控制。

較佳地，所述時間同步狀態管理模塊以分鐘為單位對系統時間進行同步處理。

較佳地，所述時間同步狀態管理模塊中存儲有時間同步狀態的優先級：上電后，若系統已經成功完成一次時間同步，則處于最高優先級的狀態是直接同步狀態，其次是同步維持狀態，最后是間接同步狀態；若系統正在進行第一次時間同步則處于最高優先級的狀態是直接同步狀態，其次是間接同步狀態，系統不會進入到同步維持狀態。