[發明專利]一種衛星載荷系統協同同步和自同步的自適應同步方法

有效

• 申請號: 202110982044.9
• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN113726408B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 宋艷軍;裴東旭;宋伯堯;黃小亮
• 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: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04J3/06;H04L12/44
• 代理公司: 河北東尚律師事務所 13124
• 代理人: 王文慶;曲佳穎

本發明公開了一種衛星載荷系統協同同步和自同步的自適應同步方法，涉及衛星通信系統同步及自適應控制領域。本發明分別對時間信息、PPS秒脈沖信息進行同步，使用星狀網的處理方式，完成同步信號由中心節點向端節點的擴散的過程，完成中心節點同步、端節點同步等同步過程，具備系統協同同步、自同步不同的同步方式，并可以自適應切換，滿足系統的穩定性、可靠性要求；本發明特別適用于高、中、低軌多星座、多網系混合通信的工作模式，同時也適合衛星的同步系統控制。

技術領域

本發明涉及一種衛星載荷系統協同同步和自同步的自適應同步方法，可以用作衛星載荷系統的同步控制，同時具有同步方式的自適應特點，可滿足系統高可靠性的要求，屬于衛星通信系統同步及自適應控制領域。

背景技術

衛星通信已經進入快速發展時期，高軌衛星星座通信、低軌衛星星座通信、低軌衛星網系間通信、高/低衛星網系間通信，都需要全網同步。由于衛星的控制資源受限，需要衛星通信系統自同步和協同同步靈活切換。自主同步系統可以不受外部系統干擾，獨立運行；協同同步系統可以進行異構網絡組網，進行大規模網絡通信。基于自同步和協同同步靈活切換的通信系統，可以使通信網絡的抗干擾性更強，更好的適應各種環境下的衛星通信。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于避免上述背景技術中的不足之處而提出的一種衛星載荷系統協同同步和自同步的自適應同步方法，本發明使用星狀網的處理方式，完成同步信號由中心節點向端節點的擴散，能夠對時間信息進行有效性判斷、絕對時間的提取、時間同步，能夠對PPS秒脈沖信號進行同步，支持協同同步和自同步的自適應同步方式滿足系統同步。

本發明采用的技術方案為：

一種衛星載荷系統協同同步和自同步的自適應同步方法，衛星載荷系統是以一個中心節點為中心，中心節點下面并行連接各個端節點，包括以下步驟：

(1)衛星載荷系統啟動工作時，自適應使用自同步工作模式，產生本地時間和本地秒脈沖信號，使用本地時間和本地秒脈沖信號進行自同步；

(2)衛星導航定位成功后，衛星載荷系統由自同步工作模式切換至協同同步模式，使用衛星導航的時間信息和PPS秒脈沖信號進行協同同步；衛星導航定位失敗后，衛星載荷系統重新切換為自同步工作模式。

其中，步驟(1)具體過程為：

衛星載荷系統的中心節點啟動時，中心節點作為自同步的源節點，生成中心節點的本地時間和本地秒脈沖信號，送給所有端節點，所有端節點同步至中心節點的本地時間和本地秒脈沖信號上，完成衛星載荷系統自同步；

衛星載荷系統的中心節點不啟動時，端節點啟動，端節點自己作為源節點，生成自己的本地時間和本地秒脈沖信號，完成本節點的自同步。

其中，步驟(2)具體過程為：

(201)中心節點接收衛星導航發送的時間信息和PPS秒脈沖信息，并進行時間信息有效、時間信息同步和秒脈沖同步判斷；

(202)如果時間信息有效、時間信息同步且秒脈沖同步，中心節點輸出衛星導航時間信息和PPS秒脈沖給端節點，工作在協同同步；如果時間信息無效或秒脈沖不同步，中心節點輸出自己產生的本地時間和本地秒脈沖給端節點，工作在自同步；

(203)端節點接收中心節點的時間信息和秒脈沖信息，并進行時間信息有效和秒脈沖同步判斷；

(204)如果時間信息有效、時間信息同步且秒脈沖同步，端節點完成協同同步；如果時間信息無效或秒脈沖不同步，端節點使用自己產生的本地時間和本地秒脈沖，完成自同步。

其中，所述的時間信息同步判斷，具體過程為：