CN108594632A - 一种基于卫星授时模块的卫星授时场景记录装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于卫星授时模块的卫星授时场景记录装置及方法，该装置包括卫星授时模块、卫星授时场景记录模块和卫星同步时钟控制模块，卫星授时模块接收卫星模拟器发送的导航报文并解析，得到时间信息，以秒脉冲和串口报文的形式将时间信息发送给卫星授时场景记录模块；卫星授时场景记录模块接收卫星授时模块发送的秒脉冲和时间报文信息，以接收到的秒脉冲为基准，记录和存储时间报文信息以及其接收时刻，还以接收到的秒脉冲为基准，将时间报文信息按照记录时刻顺序发送至卫星同步时钟控制模块。本发明将卫星授时模块的输出报文记录并存储，在需要模拟该场景的卫星授时模块输出时，将秒脉冲和存储的报文按照原时序重新发送出来。

Description

一种基于卫星授时模块的卫星授时场景记录装置及方法

技术领域

本发明涉及GPS/北斗卫星同步时钟技术领域，具体涉及一种基于卫星授时模块、ARM芯片及FLASH芯片的卫星授时场景记录装置及方法。

背景技术

目前，GPS/北斗卫星同步时钟装置的开发和调试时，对于一些特殊场景的测试，比如闰秒发生时刻、卫星导航电文错误等，只能采用昂贵的卫星模拟器才能实现。卫星模拟器价格昂贵，一般企业无法承受，只能委托第三方单位进行测试，仍需要一定费用，且不够便利。

如何在卫星模拟器模拟的特殊场景下，对卫星授时场景进行记录，摆脱了卫星模拟器的束缚，仍是待解决的技术问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于卫星授时模块的卫星授时场景记录装置，将卫星授时模块的输出报文记录并存储，在需要模拟该场景的卫星授时模块输出时，该记录装置，将秒脉冲和存储的报文按照原时序重新发送出来，这样实现了对指定场景的卫星授时模块输出的复现。

本发明所采用的技术方案是：

一种基于卫星授时模块的卫星授时场景记录装置，包括卫星授时模块、卫星授时场景记录模块和卫星同步时钟控制模块，所述卫星授时模块接收卫星模拟器发送的导航报文并解析，得到时间信息，以秒脉冲和串口报文的形式将时间信息发送给卫星授时场景记录模块；所述卫星授时场景记录模块接收所述卫星授时模块发送的秒脉冲和时间报文信息，以接收到的秒脉冲准时沿为基准，记录和存储时间报文信息以及其接收时刻，还以接收到的秒脉冲准时沿为基准，将时间报文信息按照记录时刻顺序发送至卫星同步时钟控制模块。

进一步的，所述卫星授时场景记录模块包括主控模块和存储模块；所述主控模块用于接收卫星授时模块发送的秒脉冲和时间报文信息，并向卫星同步时钟控制模块发送时间报文信息；所述存储模块用于存储时间报文信息和接收时刻。

进一步的，所述卫星授时场景记录模块有两种工作模式，分别为记录模式和发送模式；

在记录模式下，所述主控模块接收卫星授时模块发送的秒脉冲和时间报文信息，以接收到的秒脉冲准时沿为基准，将接收到的时间报文信息和接收时刻存储到存储模块中；

在发送模式下，所述主控模块读取存储模块中所存储的时间报文信息和接收时刻，以接收到的秒脉冲准时沿为基准，将时间报文信息按照接收记录时刻顺序发送至卫星同步时钟控制模块。

进一步的，所述主控模块采用ARM芯片；所述存储模块采用FLASH芯片。

进一步的，所述卫星授时模块包括GPS模块和BD模块，所述GPS模块和BD模块分别通过螺栓固定安装在卫星同步时钟控制模块上，所述GPS模块与卫星同步时钟控制模块、BD模块与卫星同步时钟控制模块之间分别设置有卫星授时场景记录模块。

进一步的，所述卫星同步时钟控制模块为GPS/北斗卫星同步时钟装置主控板，在GPS/北斗卫星同步时钟装置主控板的一侧设置有挡板，所述挡板上设置有两个天线接头，两个天线接头分别用于连接GPS和北斗天线。

进一步的，在GPS/北斗卫星同步时钟装置主控板的另一侧设置有接插件，用于与卫星同步时钟的其他板卡进行通信。

采用上述的基于卫星授时模块的卫星授时场景记录装置进行卫星授时场景记录方法，该方法包括以下步骤：

卫星授时模块接收卫星模拟器发送的导航报文并解析，得到时间信息，以秒脉冲和串口报文的形式将时间信息发送给卫星授时场景记录模块；

卫星授时场景记录模块接收所述卫星授时模块发送的秒脉冲和时间报文信息，以接收到的秒脉冲为基准，记录和存储时间报文信息以及其接收时刻，还以接收到的秒脉冲为基准，将时间报文信息按照记录时刻顺序发送至卫星同步时钟控制模块。

进一步的，所述卫星授时场景记录模块有两种工作模式，分别为记录模式和发送模式；

在记录模式下，通过卫星授时场景记录模块的主控模块接收卫星授时模块发送的秒脉冲和时间报文信息，以接收到的秒脉冲准时沿为基准，将接收到的时间报文信息和接收时刻存储到存储模块中；

在发送模式下，以秒脉冲准时沿为时刻基准，通过卫星授时场景记录模块的主控模块读取存储模块中的时间报文信息和时刻，将存储模块中的时间报文信息按照记录时刻顺序发出。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明有两种工作模式，在记录模式下通过主控模块将卫星授时模块发来的时间报文信息内容及接收到的时刻进行记录并存储在存储模块中；在发送模式在，以卫星授时模块的秒脉冲为时刻基准，通过主控模块读取存储模块中的时间报文信息内容和时刻，将存储模块中的时间报文信息按照记录时刻顺序发出，在需要模拟该场景的卫星授时模块输出时，卫星授时场景记录模块将秒脉冲和存储的报文按照原时序重新发送出来，这样实现了对指定场景的卫星授时模块输出的复现；

(2)本发明采用卫星授时场景记录模块将报文发送至GPS/北斗卫星同步时钟装置，该GPS/北斗卫星同步时钟装置接收到的秒脉冲仍为卫星授时模块所发，准时沿具有高精度，接收到的报文则为FLASH芯片中的记录的内容，报文发送的时刻与顺序按照FLASH芯片中的记录的时刻，这样GPS/北斗卫星同步时钟装置得到的报文和秒脉冲，与记录场景下卫星授时模块输出相吻合，从而达到了和使用卫星模拟器相同的效果。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是采用卫星模拟器的GPS/北斗卫星同步时钟装置的开发和调试过程；

图2是卫星授时场景记录装置结构示意图；

图3是记录模式下，卫星授时场景记录装置的工作原理图；

图4是发送模式下，卫星授时场景记录装置的工作原理图；

图5a是卫星授时场景记录装置的安装结构俯视图；

图5b是卫星授时场景记录装置的安装结构侧视图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在对于一些特殊场景的测试只能采用昂贵的卫星模拟器才能实现的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种基于卫星授时模块的卫星授时场景记录装置及方法，在指定场景下采用卫星授时场景记录模块，将卫星授时模块的输出报文记录并存储，在需要模拟该场景的卫星授时模块输出时，该卫星授时场景记录模块将秒脉冲和存储的报文按照原时序重新发送出来，这样实现了对指定场景的卫星授时模块输出的复现。

如图1所示，传统采用卫星模拟器时，GPS/北斗卫星同步时钟装置的开发和调试过程为：卫星授时模块接收到卫星模拟器的导航电文后，解算出时间信息，以秒脉冲和串口报文的形式，发送给GPS/北斗卫星同步时钟装置主控板。

本申请的一种典型的实施方式中，如图2所示，提供了一种基于卫星授时模块的卫星授时场景记录装置，该装置包括卫星授时模块、卫星授时场景记录模块和卫星同步时钟控制模块，所述卫星授时模块接收卫星模拟器发送的导航报文并解析，得到时间信息，以秒脉冲和串口报文的形式将时间信息发送给卫星授时场景记录模块；所述卫星授时场景记录模块接收和存储所述卫星授时模块发送的秒脉冲和时间报文信息，并记录时间报文信息的接收时刻，还以获取的秒脉冲为基准，将时间报文信息按照记录时刻顺序发送至卫星同步时钟控制模块。

在本实施例中，所述卫星授时场景记录模块包括主控模块和存储模块，主控模块将接收卫星授时模块发送的时间报文信息及接收到的时刻进行记录并存储到存储模块中；以卫星授时模块的秒脉冲准时沿为基准，主控模块读取存储模块中存储的时间报文信息和时刻，将时间报文信息按照记录时刻顺序发送至卫星同步时钟控制模块。

在本实施例中，所述主控模块采用ARM芯片；所述存储模块采用FLASH芯片。

所述卫星授时场景记录模块包括两种工作模块，分别记录模式和发送模式。

如图3所示，在记录模式下，ARM芯片从卫星授时模块获取秒脉冲和时间报文信息，以秒脉冲准时沿为基准，将获取的时间报文信息和接收时刻存储于FLASH芯片之中。

如图4所示，在发送模式下，将卫星授时模块的秒脉冲直接输出，ARM芯片读取FLASH的时间报文信息，以秒脉冲准时沿为基准，将时间报文信息按记录时刻顺序发出。

在本实施例中，所述卫星授时模块包括GPS模块和BD模块，所述GPS模块和BD模块分别通过螺栓固定安装在卫星同步时钟控制模块上，所述GPS模块与卫星同步时钟控制模块、BD模块与卫星同步时钟控制模块之间分别设置有卫星授时场景记录模块。

如图5a和图5b所示为卫星授时场景记录装置安装结构示意图，所述卫星同步时钟控制模块为GPS/北斗卫星同步时钟装置主控板，该GPS/北斗卫星同步时钟装置主控板采用现有技术结构，在本申请中不再赘述。所述GPS/北斗卫星同步时钟装置的一侧设置有挡板，所述挡板上设置有两个天线接头，两个天线接头分别用于连接GPS和北斗天线，所述卫星同步时钟控制模块的另一侧设置有接插件，该接插件用于卫星同步时钟控制模块与卫星同步时钟的其他板卡进行通信。所述卫星同步时钟控制模块为GPS/北斗卫星同步时钟装置主控板。配合卫星授时模块(GPS/BD模块)使用，在记录模式下，记录卫星授时模块所产生的报文，在发送模式下，利用卫星授时模块秒脉冲准时沿配合存储模块FLASH中存储的报文，模拟卫星场景。

本发明实施例提出的卫星授时场景记录装置有两种工作模式，包括记录模式和发送模式。如图3所示，记录模式：通过主控模块ARM芯片将卫星授时模块发来的时间报文信息内容及接收到的时刻进行记录并存储在存储模块FLASH芯片中。如图4所示，发送模式：以卫星授时模块的秒脉冲为时刻基准，通过主控模块ARM芯片读取存储模块FLASH芯片中的时间报文信息内容和时刻，将存储模块FLASH芯片中的时间报文信息按照记录时刻顺序发出。这样GPS/北斗卫星同步时钟装置得到的报文和秒脉冲，与记录场景下卫星授时模块输出相吻合，从而达到了和使用卫星模拟器相同的效果，实现了对指定场景的卫星授时模块输出的复现。

本发明实施例提出的卫星授时场景记录装置，采用卫星授时场景记录模块将报文发送至GPS/北斗卫星同步时钟装置，该GPS/北斗卫星同步时钟装置接收到的秒脉冲仍为卫星授时模块所发，准时沿具有高精度，接收到的报文则为FLASH芯片中的记录的内容，报文发送的时刻与顺序按照FLASH芯片中的记录的时刻，这样GPS/北斗卫星同步时钟装置得到的报文和秒脉冲，与记录场景下卫星授时模块输出相吻合，从而达到了和使用卫星模拟器相同的效果。

本发明的体积小，成本低，在记录模式下，将卫星模拟器模拟的场景通过一次“录制”后，即可在发送模式下，模拟该场景下卫星授时模块的输出，摆脱卫星模拟器的束缚；对于GPS/北斗卫星同步时钟的研发、测试、验证等工作，本发明可提供极大的便利，节约很大的成本。

本申请的另一种典型实施方式，提供了一种采用上述的卫星授时场景记录装置进行卫星授时场景记录方法，该方法包括以下步骤：

卫星授时模块接收卫星模拟器发送的导航报文并解析，得到时间信息，以秒脉冲和串口报文的形式将时间信息发送给卫星授时场景记录模块；

卫星授时场景记录模块接收和存储所述卫星授时模块发送的秒脉冲和时间报文信息，并记录时间报文信息的接收时刻，还以获取的秒脉冲为基准，将时间报文信息按照记录时刻顺序发送至卫星同步时钟控制模块。

该卫星授时场景记录模块有两种工作模式，分别为记录模式和发送模式。

在记录模式下，通过卫星授时场景记录模块的主控模块将接收到的卫星授时模块发送的时间报文信息及接收到的时刻进行记录并存储在存储模块中；

在发送模式下，以卫星授时模块的秒脉冲为时刻基准，通过卫星授时场景记录模块的主控模块读取存储模块中的时间报文信息和时刻，将存储模块中的时间报文信息按照记录时刻顺序发出。

本发明实施例提出的卫星授时场景记录装置的工作方法，对于采用卫星授时场景记录模块的GPS/北斗卫星同步时钟装置来说，接收到的秒脉冲仍为卫星授时模块所发，准时沿具有高精度，接收到的报文则为FLASH芯片中的记录的内容，报文发送的时刻与顺序按照FLASH芯片中的记录的时刻，这样GPS/北斗卫星同步时钟装置得到的报文和秒脉冲，与记录场景下卫星授时模块输出相吻合，从而达到了和使用卫星模拟器相同的效果。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种基于卫星授时模块的卫星授时场景记录装置，其特征是，包括卫星授时模块、卫星授时场景记录模块和卫星同步时钟控制模块，所述卫星授时模块接收卫星模拟器发送的导航报文并解析，得到时间信息，以秒脉冲和串口报文的形式将时间信息发送给卫星授时场景记录模块；所述卫星授时场景记录模块接收所述卫星授时模块发送的秒脉冲和时间报文信息，以接收到的秒脉冲准时沿为基准，记录和存储时间报文信息以及其接收时刻，还以接收到的秒脉冲为准时沿基准，将时间报文信息按照记录时刻顺序发送至卫星同步时钟控制模块。

2.根据权利要求1所述的基于卫星授时模块的卫星授时场景记录装置，其特征是，所述卫星授时场景记录模块包括主控模块和存储模块；所述主控模块用于接收卫星授时模块发送的秒脉冲和时间报文信息，并向卫星同步时钟控制模块发送时间报文信息；所述存储模块用于存储时间报文信息和接收时刻。

3.根据权利要求2所述的基于卫星授时模块的卫星授时场景记录装置，其特征是，所述卫星授时场景记录模块有两种工作模式，分别为记录模式和发送模式；

在记录模式下，所述主控模块接收卫星授时模块发送的秒脉冲和时间报文信息，以接收到的秒脉冲准时沿为基准，将接收到的时间报文信息和接收时刻存储到存储模块中；

在发送模式下，所述主控模块读取存储模块中所存储的时间报文信息和接收时刻，以接收到的秒脉冲准时沿为基准，将时间报文信息按照接收记录时刻顺序发送至卫星同步时钟控制模块。

4.根据权利要求2所述的基于卫星授时模块的卫星授时场景记录装置，其特征是，所述主控模块采用ARM芯片；所述存储模块采用FLASH芯片。

5.根据权利要求1所述的基于卫星授时模块的卫星授时场景记录装置，其特征是，所述卫星授时模块包括GPS模块和BD模块，所述GPS模块和BD模块分别通过螺栓固定安装在卫星同步时钟控制模块上，所述GPS模块与卫星同步时钟控制模块、BD模块与卫星同步时钟控制模块之间分别设置有卫星授时场景记录模块。

6.根据权利要求1所述的基于卫星授时模块的卫星授时场景记录装置，其特征是，所述卫星同步时钟控制模块为GPS/北斗卫星同步时钟装置主控板，在GPS/北斗卫星同步时钟装置主控板的一侧设置有挡板，所述挡板上设置有两个天线接头，两个天线接头分别用于连接GPS和北斗天线。

7.根据权利要求1所述的基于卫星授时模块的卫星授时场景记录装置，其特征是，在GPS/北斗卫星同步时钟装置主控板的另一侧设置有接插件，用于与卫星同步时钟的其他板卡进行通信。

8.采用权利要求1-7中任一项所述的基于卫星授时模块的卫星授时场景记录装置进行卫星授时场景记录方法，其特征是，包括以下步骤：

卫星授时模块接收卫星模拟器发送的导航报文并解析，得到时间信息，以秒脉冲和串口报文的形式将时间信息发送给卫星授时场景记录模块；

卫星授时场景记录模块接收所述卫星授时模块发送的秒脉冲和时间报文信息，以接收到的秒脉冲准时沿为基准，记录和存储时间报文信息以及其接收时刻，还以接收到的秒脉冲准时沿为基准，将时间报文信息按照记录时刻顺序发送至卫星同步时钟控制模块。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征是，所述卫星授时场景记录模块有两种工作模式，分别为记录模式和发送模式；

在记录模式下，通过卫星授时场景记录模块的主控模块接收卫星授时模块发送的秒脉冲和时间报文信息，以接收到的秒脉冲准时沿为基准，将接收到的时间报文信息和接收时刻存储到存储模块中；

在发送模式下，以秒脉冲准时沿为时刻基准，通过卫星授时场景记录模块的主控模块读取存储模块中的时间报文信息和时刻，将存储模块中的时间报文信息按照记录时刻顺序发出。