CN102096372B - 卫星***时钟基于总线方式的校准方法 - Google Patents
卫星***时钟基于总线方式的校准方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102096372B CN102096372B CN 200910200329 CN200910200329A CN102096372B CN 102096372 B CN102096372 B CN 102096372B CN 200910200329 CN200910200329 CN 200910200329 CN 200910200329 A CN200910200329 A CN 200910200329A CN 102096372 B CN102096372 B CN 102096372B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- clock
- bus
- time difference
- user
- difference data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 8
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Electric Clocks (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Abstract
本发明公开了一种卫星***时钟基于总线方式的校准方法，包括：低精度时钟用户通过串行数据总线和高精度时钟源相互连接，按照如下步骤进行校时：1)、低精度时钟用户生成本地的***时钟参数TL，发送到高精度时钟源；2)、高精度时钟源接收时钟参数TL，同时生成时钟源实时时钟参数TH；相减后得到时差数据ΔT；修正固定时延得到时差数据ΔTlast；3)、低精度时钟用户取得时差数据ΔTlast，把时差数据ΔTlast加到低精度时钟用户的***时钟上；4)、按照一定周期间隔重复进行步骤1)，2)，3)。本发明取得了减少硬件脉冲电路，简化卫星单机之间接口的有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及卫星***时钟基于总线方式的校准方法。
背景技术
以前的卫星通常采用集中式架构，相互之间的联系通过硬件数据线连接，时钟对时校准也必须采用诸如硬件秒脉冲接口电路来实现，因此，需要一定的硬件开支。随着卫星功能日趋复杂，规模的增大，星上设备仪器的增多，以某个***为中心的星型通讯方式越来越不适应卫星研制需求，因此目前国内外大多采用基于总线方式进行信息控制。总线结构的通讯带来的好处有：简化各种通讯接口到一种，通讯信息内容可定制，具有良好电气特性和故障检测、隔离。
大型卫星的星载仪器设备，很多需要较高的时钟精度，通常为了提高可靠性和节省成本，在星上设置一个高精度的时钟源，该时钟再对其他需要仪器时钟进行校时处理。如果用以往传统的点对点硬件脉冲校时方式，则时钟源设备需要大量的硬件资源配置多个硬件脉冲电路接口，同时接收方也必须配置接收校时脉冲接口电路以及中断响应程序来对齐本地时钟计数。这种星状校时方式增加了整星布线难度，也不利于整星的校时快速测试。并且，一旦被校时仪器设备更换增减，高精度时钟源设备硬件的设计同样必须更改。
如果卫星已采用总线结构的通讯方式，那么可以设计一种基于总线的校时方法，利用现有总线信息内容的可扩展性，增加一种校时通讯内容，实现各仪器单元与高精度时钟源的校时工作。这样可以在充分利用即有总线的数据通道下，减去硬件脉冲电路，使得卫星单机之间接口大大简化。
目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
发明内容
本发明的目的是提供一种卫星***时钟基于总线方式的校准方法，利用现有总线结构，实现对总线各终端与高精度时钟源的校时工作。利用本发明，不再通过专门配置的硬件脉冲电路方式来校时，从而，减少了硬件脉冲电路，使得卫星单机之间接口大大简化。
为了达到上述发明目的，本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种卫星***时钟基于总线方式的校准方法，该方法包括：低精度时钟用户通过串行数据总线和高精度时钟源相互连接，按照如下步骤进行精确校时：
步骤1)、当低精度时钟用户的***时钟需要与高精度时钟源校准时，立即实时采集生成本地的***时钟参数TL，按照星上约定的时间格式，通过串行数据总线将本地的***时钟参数TL发送到高精度时钟源；
步骤2)、高精度时钟源采用中断方式立即响应接收总线上的时钟参数TL，同时生成本地高精度的时钟源的较高精确的实时时钟参数TH；然后，高精度时钟源用本地高精度的时钟参数TH减去接收到的低精度时钟参数TL，得到初步的时差数据ΔT；然后再去除并修正中间环节上的固定时延Tdelay，得到精确的时差数据ΔTlast；
步骤3)、高精度时钟源通过总线把精确时差结果数据ΔTlast返回到低精度时钟用户；低精度时钟用户通过总线取得计算好的时差数据ΔTlast后，进行时差门限范围是否符合预设范围之内的判断，如果认为时差数据可用，则把时差数据ΔTlast加到低精度时钟用户的***时钟TIMER上，进行时钟修正和误差补偿；
步骤4)、本次总线精确校时完成后，按照一定周期间隔重复进行步骤1)，2)，3)进行持续的时钟校准；
步骤5)、对于长期运行的卫星***，按照实际使用需要设定校时间隔，周期性对低精度的时钟***采用总线精确校时方法来校准本地时钟。
本发明一种卫星***时钟基于总线方式的校准方法，由于采取上述的技术方案，提出了在高精度时钟源与低精度用户时钟之间进行时钟参数通讯、时差计算方法，再对时差数据修正，计算出比较精确的时差数据值，在把该最终时差数据值补偿给低精度的用户时钟，最终达到与高精度时钟同步的目标。本发明解决了以往传统的点对点硬件脉冲校时，发送方和接收方需要大量的硬件资源配置多个硬件脉冲电路接口的问题，取得了减少硬件脉冲电路，简化卫星单机之间接口的有益效果。
附图说明
图1为基于总线方式校时的结构示意图；
图2为基于总线方式校时的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图说明本发明的优选实施例。
图1为本发明卫星***时钟基于总线方式校时的结构示意图；包括通过串行数据总线3相互连接的高精度时钟源1和低精度时钟用户2，低精度时钟用户2包括总线时钟用户2-1～2-n等所有时钟用户。
高精度时钟源1为具有较高精度的本地时钟***，可采用卫星上诸如GPS、铷钟、铯钟等单元，精度一般优于10-9，远高于卫星其他单元的时钟***，作为整星的高精度时间基准。高精度时钟源1通过总线接收低精度时钟用户2发送过来的实时时钟数据，通过中断方式立即响应后，用本地的高精度实时时钟参数，与总线接收到的低精度时钟进行减，得到时间数据的差值，再去除一些固定时延量后，作为高精度时钟源的时差数据。
低精度时钟用户2是卫星上被校时的单元，维护本地一个较低精度的时钟***，通常时钟精度为10-5～10-7左右，即最短100秒最长2.7小时，本地时钟误差1ms，因此必须需要低精度时钟用户2能够跟星上高精度时钟源1进行时钟校准和对齐。低精度时钟用户2周期性的产生实时时钟参数，通过总线把时钟参数发送到高精度时钟源1计算时差数据，然后用该时差数据对本地时钟进行时差修正，保持与高精度时钟源1一致。上述低精度时钟用户可以是一个，也可以是多个。
串行数据总线3执行1553B/CAN/RS485串行数据总线通讯协议，是连接总线控制器与各远置终端的媒介电缆，可以配置单总线、双冗余或多冗余总线。
图2为本发明基于总线方式校时的工作流程图，如图2的实施例所示，本发明通过以下步骤实现时钟数据通信，时差计算，与时差的纠正补偿。
步骤1)、当低精度时钟用户2的***时钟需要与高精度时钟源校准时，立即实时采集生成本地的***时钟参数TL，按照星上约定的时间格式，通过串行数据总线3将本地的***时钟参数TL发送到高精度时钟源1；
步骤2)、串行数据总线3上的另一端的高精度时钟源1采用中断方式立即响应接收总线上的时钟参数TL，同时生成本地高精度的时钟源1的较高精确的实时时钟参数TH；然后，高精度时钟源1用本地高精度的时钟参数减去接收到的低精度时钟参数，得到初步的时差数据ΔT(ΔT＝TH-TL)；然后再去除并修正中间环节上的固定时延Tdelay，得到精确的时差数据ΔTlast；
步骤3)、高精度时钟源1通过总线把精确时差结果数据ΔTlast(ΔTlast＝ΔT-Tdelay1-Tdelay2-Tdelay3-……-Tdelayn)返回到低精度时钟用户2；低精度时钟用户2通过总线3取得计算好的时差数据ΔTlast后，进行时差门限范围是否符合预设范围之内的判断，如果认为时差数据可用，则把时差数据ΔTlast加到低精度时钟用户的***时钟TIMER上(TIMER＝TIMER+ΔTlast)，进行时钟修正和误差补偿，保持与高精度时钟源1一致；
步骤4)、本次总线精确校时完成后，按照一定周期间隔重复进行步骤1)，2)，3)进行持续的时钟校准，最终使得低精度时钟用户的时钟***长期精度保持与高精度时钟***一致；
步骤5)、对于长期运行的卫星***，按照实际使用需要设定校时间隔，周期性对低精度的时钟***采用总线精确校时方法来校准本地时钟。
如上所述，本发明的最大特点是利用现有卫星的串行数据总线来实现对低精度时钟用户进行时钟参数的实时传递，由总线上高精度时钟源进行精确时差计算，再返回到低精度时钟用户进行时差校准。
Claims (3)
1.一种卫星***时钟基于总线方式的校准方法，其特征在于，该方法包括：低精度时钟用户通过串行数据总线和高精度时钟源相互连接，按照如下步骤进行精确校时：
步骤1)、当低精度时钟用户的***时钟需要与高精度时钟源校准时，立即实时采集生成本地的***时钟参数TL，按照星上约定的时间格式，通过串行数据总线将本地的***时钟参数TL发送到高精度时钟源；
步骤2)、高精度时钟源采用中断方式立即响应接收总线上的时钟参数TL，同时生成本地高精度的时钟源的较高精度的实时时钟参数TH；然后，高精度时钟源用本地高精度的时钟参数TH减去接收到的低精度时钟参数TL，得到初步的时差数据ΔT；然后再去除并修正中间环节上的固定时延Tdelay，得到精确的时差数据ΔTlast；
步骤3)、高精度时钟源通过总线把精确的时差数据ΔTlast返回到低精度时钟用户；低精度时钟用户通过总线取得计算好的时差数据ΔTlast后，进行时差门限范围是否符合预设范围之内的判断，如果认为时差数据可用，则把时差数据ΔTlast加到低精度时钟用户的***时钟TIMER上，进行时钟修正和误差补偿；
步骤4)、本次总线精确校时完成后，按照一定周期间隔重复进行步骤1)，2)，3)进行持续的时钟校准；
步骤5)、对于长期运行的卫星***，按照实际使用需要设定校时间隔，周期性对低精度的时钟***采用总线精确校时方法来校准本地时钟。
2.如权利要求1所述的基于总线方式的校准方法，其特征在于：所述的高精度时钟源的对象可以是如下类型形式的一种高稳时钟源：GPS、铷钟、铯钟。
3.如权利要求1所述的基于总线方式的校准方法，其特征在于：所述的低精度时钟用户可以是一个，也可以是多个。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200910200329 CN102096372B (zh) | 2009-12-11 | 2009-12-11 | 卫星***时钟基于总线方式的校准方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200910200329 CN102096372B (zh) | 2009-12-11 | 2009-12-11 | 卫星***时钟基于总线方式的校准方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102096372A CN102096372A (zh) | 2011-06-15 |
| CN102096372B true CN102096372B (zh) | 2012-09-19 |
Family
ID=44129501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200910200329 Expired - Fee Related CN102096372B (zh) | 2009-12-11 | 2009-12-11 | 卫星***时钟基于总线方式的校准方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102096372B (zh) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102937819B (zh) * | 2012-09-21 | 2015-02-11 | 北京控制工程研究所 | 一种星载计算机时间标签输出*** |
| CN103345457B (zh) * | 2013-06-06 | 2015-08-19 | 北京空间飞行器总体设计部 | 通过1553b总线确保卫星辅助数据高精度发送的方法 |
| CN103684649A (zh) * | 2013-12-13 | 2014-03-26 | 中国航空工业集团公司第六三一研究所 | 一种1553b总线***时间同步方法 |
| CN104316047B (zh) * | 2014-10-10 | 2017-05-10 | 北京控制工程研究所 | 一种利用gps自主提高敏感器数据时标精度的方法 |
| CN105045087A (zh) * | 2015-07-31 | 2015-11-11 | 上海卫星工程研究所 | 高精度星时校准方法 |
| CN107070567B (zh) * | 2017-04-06 | 2020-04-10 | 中国科学院国家授时中心 | 一种基于伪卫星的卫星地面站站间时延校准方法 |
| CN108055257A (zh) * | 2017-12-08 | 2018-05-18 | 杭州和利时自动化有限公司 | 一种fpga辅助高性能计算方法及fpga |
| CN110167130A (zh) * | 2018-02-13 | 2019-08-23 | 华为技术有限公司 | 一种时间信息的传输方法及装置 |
| CN113835334B (zh) * | 2021-09-08 | 2022-09-16 | 浙江睿朗信息科技有限公司 | 一种多模块产品内部低精度时钟的校准方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1117151A (zh) * | 1995-01-19 | 1996-02-21 | 中国科学院武汉物理研究所 | 短波定时数字相关检测技术及短波自校守时钟 |
| CN101202545A (zh) * | 2007-11-13 | 2008-06-18 | 中国人民解放军63891部队 | 高精度数据录取授时仪 |
-
2009
- 2009-12-11 CN CN 200910200329 patent/CN102096372B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1117151A (zh) * | 1995-01-19 | 1996-02-21 | 中国科学院武汉物理研究所 | 短波定时数字相关检测技术及短波自校守时钟 |
| CN101202545A (zh) * | 2007-11-13 | 2008-06-18 | 中国人民解放军63891部队 | 高精度数据录取授时仪 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102096372A (zh) | 2011-06-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102096372B (zh) | 卫星***时钟基于总线方式的校准方法 | |
| WO2022156481A1 (zh) | 星历预报方法和装置 | |
| CN102830611B (zh) | 一种时间源 | |
| KR20090065403A (ko) | 무선 센서망에서의 이동 노드의 위치 추정 방법 | |
| CN111208539B (zh) | 一种高精度的gnss模拟器时间同步方法 | |
| CN102082655A (zh) | 一种时间补偿的方法、装置和*** | |
| CN105824232B (zh) | 一种便携式自校准授时装置及授时方法 | |
| CN111600670B (zh) | 感应数据计算控制方法以及授时装置 | |
| CN210428114U (zh) | 多***时间源冗余定时设备 | |
| CN100395682C (zh) | 利用北斗卫星导航***与全球定位***互备授时的方法及装置 | |
| CN205861909U (zh) | 一种基于北斗/gps共视的时间传递装置 | |
| CN108738127B (zh) | 射频拉远单元、基带处理单元、分布式基站及其同步方法 | |
| CN103235500A (zh) | 基于北斗的卫星授时方法及计时装置 | |
| CN112564842B (zh) | 轨道车辆的控制***校时方法及装置 | |
| CN108601080A (zh) | 一种基于无线通信的时间同步信号传输方法和装置 | |
| CN209949115U (zh) | 一种多时钟源综合网络时统卡 | |
| CN117320144A (zh) | 基于无线通信的子母钟时间同步方法和*** | |
| MX2014000001A (es) | Metodo para leer de manera remota medidores de fluido, y medidor y servidor asociados con el metodo. | |
| CN111338204B (zh) | 一种去中心化综合原子时***及其建立方法 | |
| CN201556048U (zh) | 一种多功能时间综合测量仪 | |
| RU172628U1 (ru) | Сервер синхронизации времени | |
| CN207650388U (zh) | 一种时钟管理装置及雷达寻找成像目标回波模拟器 | |
| CN206629068U (zh) | 一种时间同步*** | |
| CN103792400A (zh) | 电表 | |
| CN212134959U (zh) | 一种融合软时频技术的bd/gps*** |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120919 |