CN109085615A - 一种bpc北斗多模授时方法及*** - Google Patents
一种bpc北斗多模授时方法及*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种BPC北斗多模授时方法及***,方法包括:接收国家授时中心的BPC信号发射塔播发的BPC低频授时信号以及北斗卫星发送的北斗导航信号;判断接收的BPC低频授时信号和北斗导航信号是否正常,如果北斗导航信号异常,则选择BPC低频时码授时模式进行授时,如果BPC低频授时信号异常,则选择北斗卫星授时模式进行授时,如果均正常则选择BPC与北斗双模授时模式进行授时,通过北斗定位修正BPC低频时码授时。本发明提供多种授时模式,能够根据接收的BPC低频授时信号和北斗导航信号是否正常来选择对应的授时模式,通过北斗定位来修正BPC信号传输时延以提供高精度授时,提高了授时的灵活性和可靠性。
Description
技术领域
本发明主要涉及授时技术处理领域,具体涉及一种BPC北斗多模授时方法及***。
背景技术
时间是表征物质运动的最基本物理量,是人类文明发展中的一个重要组成部分,时间是目前所有物理量中准确度最高应用最广的物理量。随着我国国民经济,国防建设和空间技术的发展,对高精度时间频率服务的准确性、稳定性、可靠性和全天候都提出了越来越高的要求。北斗卫星授时和BPC低频时码授时是目前常用的两种授时模式,但就目前单一的授时模式已不能满足用户的要求,BPC信号发射塔播发的BPC低频授时信号容易受停机检修、传输距离远、天气的影响,导致信号异常,造成BPC低频时码授时不能准确的情况,北斗卫星信号容易受室内环境的影响,导致信号异常,造成北斗卫星授时不能准确的情况,因此单一的授时模式在灵活性和可靠性上存在着不足。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种BPC北斗多模授时方法及***。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种BPC北斗多模授时方法,包括如下步骤:
通过待授时终端接收国家授时中心的BPC信号发射塔播发的BPC低频授时信号以及北斗卫星发送的北斗导航信号;
判断接收的BPC低频授时信号和北斗导航信号是否正常,
如果所述北斗导航信号异常,则选择BPC低频时码授时模式,根据所述BPC低频时码授时模式进行授时,
如果所述BPC低频授时信号异常,则选择北斗卫星授时模式,根据所述北斗卫星授时模式进行授时,
如果所述BPC低频授时信号和北斗导航信号均正常,则根据待授时终端选择的授时模式进行授时,如果待授时终端未选择授时模式,则选择BPC与北斗双模授时模式,根据所述BPC与北斗双模授时模式进行授时,
如果所述BPC低频授时信号和北斗导航信号均异常,则发出报警信息。
本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下:一种BPC北斗多模授时***,包括:
接收模块,用于通过待授时终端接收国家授时中心的BPC信号发射塔播发的BPC低频授时信号以及北斗卫星发送的北斗导航信号;
信号处理模块,用于判断接收的BPC低频授时信号和北斗导航信号是否正常;
如果所述北斗导航信号异常,则选择BPC低频时码授时模式,根据所述BPC低频时码授时模式进行授时,
如果所述BPC低频授时信号异常,则选择北斗卫星授时模式,根据所述北斗卫星授时模式进行授时,
如果所述BPC低频授时信号和北斗导航信号均正常,则根据待授时终端选择的授时模式进行授时,如果待授时终端未选择授时模式,则选择BPC与北斗双模授时模式,根据所述BPC与北斗双模授时模式进行授时,
如果所述BPC低频授时信号和北斗导航信号均异常,则发出报警信息。
本发明的有益效果是:提供多种授时模式,能够根据接收的BPC低频授时信号和北斗导航信号是否正常来选择对应的授时模式,在BPC低频授时信号和北斗导航信号均正常的情况下,可根据选定的某个授时模式进行授时,或者根据默认的BPC与北斗双模授时模式进行授时,提高授时的灵活性和可靠性。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的BPC北斗多模授时方法的方法流程图;
图2为本发明一实施例提供的BPC北斗多模授时***的模块框图;
图3为本发明另一实施例提供的BPC北斗多模授时***的模块框图;
图4为本发明另一实施例提供的BPC北斗多模授时方法的方法流程图;
图5为本发明一实施例提供的时码信息编码的原理图;
图6为本发明一实施例提供的信号传输示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
图1为本发明一实施例提供的BPC北斗多模授时方法的方法流程图;
如图1所示,一种BPC北斗多模授时方法,包括如下步骤:
通过待授时终端接收国家授时中心的BPC信号发射塔播发的BPC低频授时信号以及北斗卫星发送的北斗导航信号;
判断接收的BPC低频授时信号和北斗导航信号是否正常;
如果所述北斗导航信号异常,则选择BPC低频时码授时模式,根据所述BPC低频时码授时模式进行授时,
如果所述BPC低频授时信号异常,则选择北斗卫星授时模式,根据所述北斗卫星授时模式进行授时,
如果所述BPC低频授时信号和北斗导航信号均正常,则根据待授时终端选择的授时模式进行授时,如果待授时终端未选择授时模式,则选择BPC与北斗双模授时模式,根据所述BPC与北斗双模授时模式进行授时,
如果所述BPC低频授时信号和北斗导航信号均异常,则发出报警信息。
上述实施例中,提供多种授时模式,能够根据接收的BPC低频授时信号和北斗导航信号是否正常来选择对应的授时模式,在BPC低频授时信号和北斗导航信号均正常的情况下,可根据选定的某个授时模式进行授时,或者根据默认的BPC与北斗双模授时模式进行授时,提高授时的灵活性和可靠性。
可选的,作为本发明的一个实施例,根据所述BPC低频时码授时模式进行授时,具体为:
对所述BPC低频授时信号进行解析得到时码信息,计算所述BPC低频授时信号的传输时延Δτ1,根据传输时延Δτ1和所述时码信息修正所述本地时间,从而完成授时。
目前BPC低频时码授时模式在授时时仅直接对本地时间进行时间同步,由于BPC低频授时信号传输至待授时终端时存在传输时延,产生的传输时延会造成授时时间不够精确的情况,而本实施例中,对本地时间同步时,计算BPC低频授时信号的传输时延并结合时码信息修正本地时间的授时方式极大地提高授时的精度。
可选的,作为本发明的一个实施例,所述计算所述BPC低频授时信号的传输时延Δτ1,根据所述时码信息和传输时延Δτ1同步并修正所述本地时间,从而完成授时,具体为:
通过所述时码信息同步所述本地时间,并根据待授时终端和BPC信号发射塔的距离值ΔD1计算所述传输时延Δτ1,并记录超前或滞后于所述采样时刻TJ的所述BPC低频授时信号的下降沿时刻TC,计算所述采样时刻TJ和下降沿时刻TC的时间间隔Δt,由于Δt=1/f,其中f为采样频率,对秒脉冲波形移相,根据移相后的秒脉冲波形调整输出的1PPS信号,使1PPS信号与BPC低频授时信号下降延时刻TC同步,根据传输时延Δτ1对本地时间进行修正,从而使本地时间与UTC协调世界时同步。1PPS为pulse per second信号,1PPS=1个秒脉冲/秒。
上述实施例中,通过移相来调整输出的1PPS(pulse per second),1PPS=1个秒脉冲/秒,使其与BPC信号下降沿时刻TC同步;所述时码信息为年、月、日、时、分、秒的数据,此时码信息滞后BPC信号下降沿Δτ1,并对Δτ1以秒为单位向上取整数N,将此时码信息加N秒修正,在下一整秒开始的时候加N秒输出。
上述实施例中,采用先同步后修正的方式,提高授时的精确性,在北斗卫星授时模式出现故障时,可以自适应的采用BPC低频时码授时模式,提高了***的可靠性和精确度。
可选的,作为本发明的一个实施例,所述根据待授时终端和BPC信号发射塔的距离值ΔD1计算所述传输时延Δτ1,具体为:
从数据中心预存数据中获取待授时终端的地理坐标(X,Y,Z)和BPC信号发射塔的地理坐标(X0,Y0,Z0),并带入下列公式中计算距离值ΔD1:
并根据所述距离值ΔD1和BPC低频授时信号传输速度计算所述传输时延Δτ1:
其中,c为BPC低频授时信号的传输速度,δtu为接收误差常量,接收误差常量可通过预设的误差模型修正得到。
上述实施例中,利用预存的待授时终端的地理坐标和BPC信号发射塔的地理坐标来计算传输时延,利用传输时延来修正本地时间,从而提高精确性。
可选的,作为本发明的一个实施例,所述根据BPC与北斗双模授时模式进行授时,具体为:
对所述BPC低频授时信号进行解析得到时码信息,根据所述北斗导航信号定位待授时终端,计算待授时终端和BPC信号发射塔的距离值ΔD2,根据所述距离值ΔD2计算传输时延Δτ2,根据传输时延Δτ2和所述时码信息修正所述本地时间,从而完成授时。
上述实施例中,通过北斗卫星的北斗导航信号来定位待授时终端,从而得到传输时延,即采用北斗定位来修正BPC低频时码授时模式所引起的传输时延,使传输时延的数值更准确,从而提高了授时精度,满足了时间同步技术高精度的要求。
图5为本发明一实施例提供的时码信息编码的原理图;
具体的,最常用的时码信息的编码为,如图5所示:
BPC低频授时信号,同时调制幅度和脉冲宽度,给出数字化的时间信息,编码信号的帧周期为20s,每分钟发3帧,采用四进制脉冲宽度调制编码;即在68.5kHz的载波上,每1s开始时刻,载波幅度下跌至基准幅度的109%,形成下跌脉冲,跌脉冲的宽度0.1s、0.2s、0.3s、0.4s,分别对应于数字0、1、2、3。脉冲在1min内的不同秒(时刻)的位置上赋予不同的时间信息和相关的编码检验信息。PO设置在0s、20s、40s,为秒脉冲缺失标志,并分隔相邻的帧,也预告了下1帧的起始;P1为帧标志,P1=0指示该帧始于第1s,P1=1指示该帧始于第21s,PI1=2指示该帧始于第41s;P2为预留位,用于需要时扩充信息:P3为校验位,与“午前”“午后”标志复用;P4也是校验位,还与“年”的最高位复用。调幅脉冲下降沿的起始点,指示国家授时中心UTC(NTSC)秒时刻,调幅脉冲编码协议给出日期和TOD时间信息。根据上述编码进行解析。
可选的,作为本发明的一个实施例,所述根据北斗导航信号定位待授时终端,计算待授时终端和BPC信号发射塔的距离值ΔD2,根据所述距离值ΔD2计算传输时延Δτ2,具体为:
将所述北斗导航信号进行信号放大后转换为模拟中频信号,将所述模拟中频信号转换为数字基带信号,再将所述数字基带信号进行滤波,得到参量,将所述参量进行PN码相位处理,将PN码相位处理后的参量进行解扩处理,并将解扩处理后的参量进行译码,得到导航数据,将所述导航数据进行解帧处理,将解帧处理后的导航数据进行解电文处理,得到卫星电文信息,根据所述卫星电文信息得到待授时终端的地理坐标(X1,Y1,Z1),并将得到的所述地理坐标上传数据中心更新待授时终端的位置信息;
将所述待授时终端的地理坐标(X1,Y1,Z1)和BPC信号发射塔的地理坐标(X0,Y0,Z0)带入下列公式中计算距离值ΔD2:
并根据所述距离值ΔD2和BPC低频授时信号传输速度计算所述传输时延Δτ2:
其中,c为BPC低频授时信号的传输速度,δtu为接收误差常量。
具体的,上述实施例中,所述北斗导航信号进行信号放大后还包括以下步骤,将放大后的所述北斗导航信号依次进行下变频、滤波和主中频放大处理,再通过AGC控制处理器(AGC,Automatic Generation Control自动发电控制处理器)处理主中频放大后的北斗导航信号得到模拟中频信号,并通过A/D采样芯片转换得到数字中频信号,再将数字中频信号进行正交数字下变频得到数字基带信号,数字基带信号包括多个波束,将多个波束进行环路滤波,得到参量。
具体的,所述将解扩处理后的参量进行译码,具体通过Viterbi算法译码,再进行CRC校验,正确的提取出导航数据。
可选的,作为本发明的一个实施例,根据所述北斗卫星授时模式进行授时,具体为:通过解析所得到的数据以及NCO(NCO,numerically controlled oscillator)方法驯服本地晶振恢复出的时标和计算出的时延完成授时功能。
具体的,所述本地晶振为恒温晶振,恒温晶振输出北斗和BPC授时所需要的频点,同时提供时钟信号并通过外部电压调节实现频率的微调。
具体的,通过公式τdelay=τup+τdown+τother来计算时延,
其中,τup为信号从地面站到卫星的时延,从导航电文中得到;τdown为信号从北斗卫星到接收机的时延;
卫星位置为(XS,YS,ZS),待授时终端实时位置信息(X,Y,Z),v为北斗信号传播速度。
其中,
τother为其它时延,具体包括传播的时延修正和***时延,传播的时延修正可通过导航电文中电波传播修正模型参数得到,***时延包括设备转发时延和接收机时延等可通过***误差模型得到。
由于北斗卫星授时模式的授时原理为现有技术,本发明不再赘述。
可选的,作为本发明的一个实施例,还包括将授时后的时间信息进行输出的步骤,根据待授时终端设置的时间格式生成对应的时间信息并输出,时间信息包括1PPS信号和UTC标准时间报文信息。
图2为本发明一实施例提供的BPC北斗多模授时***的模块框图;
可选的,作为本发明的另一个实施例,如图2所示,一种BPC北斗多模授时***,包括:
接收模块,用于通过待授时终端接收国家授时中心的BPC信号发射塔播发的BPC低频授时信号以及北斗卫星发送的北斗导航信号;
信号处理模块,用于判断接收的BPC低频授时信号和北斗导航信号是否正常;
如果所述北斗导航信号异常,则选择BPC低频时码授时模式,根据所述BPC低频时码授时模式进行授时,
如果所述BPC低频授时信号异常,则选择北斗卫星授时模式,根据所述北斗卫星授时模式进行授时,
如果所述BPC低频授时信号和北斗导航信号均正常,则根据待授时终端选择的授时模式进行授时,如果待授时终端未选择授时模式,则选择BPC与北斗双模授时模式,根据所述BPC与北斗双模授时模式进行授时,
如果所述BPC低频授时信号和北斗导航信号均异常,则发出报警信息。
具体的,所述接收模块包括BPC接收单元和北斗接收单元,
所述BPC接收单元,用于获取待授时终端接收的BPC低频授时信号;
所述北斗接收单元,用于获取待授时终端接收的北斗导航信号。
图6为本发明一实施例提供的信号传输示意图;
待授时终端具体可为电子设备,可接收来自北斗卫星和BPC信号发射塔的信号,并将北斗导航信号和BPC低频授时信号传输至BPC北斗多模授时***,BPC北斗多模授时***对北斗导航信号和BPC低频授时信号进行处理,根据处理得到的数据对待授时终端进行授时。
考虑到BPC北斗多模授时***与待授时终端之间的信号传输时延,可将BPC北斗多模授时***与待授时终端设置在本地,也可将本BPC北斗多模授时***集成在待授时终端中。
可选的,作为本发明的一个实施例,所述信号处理模块具体用于:
对所述BPC低频授时信号进行解析得到时码信息,计算所述BPC低频授时信号的传输时延Δτ1,根据传输时延Δτ1和所述时码信息修正所述本地时间,从而完成授时。
图3为本发明一实施例提供的BPC北斗多模授时***的模块框图;
如图3所示,具体的,所述信号处理模块具体包括FPGA处理单元和DSP处理单元:
所述FPGA处理单元用于,对所述BPC低频授时信号进行解析得到时码信息,通过所述时码信息同步所述本地时间;
所述DSP处理单元用于,根据待授时终端和BPC信号发射塔的距离值ΔD1计算所述传输时延Δτ1,并记录超前或滞后于所述采样时刻TJ的所述BPC低频授时信号的下降沿时刻TC,计算所述采样时刻TJ和下降沿时刻TC的时间间隔Δt,并根据时间间隔Δt对秒脉冲波形移相,根据移相后的秒脉冲波形调整输出的1PPS信号,使1PPS信号与BPC低频授时信号下降延时刻TC同步,根据传输时延Δτ1对本地时间进行修正,从而使本地时间与UTC协调世界时同步。
如图3所示,可选的,作为本发明的一个实施例,本授时***还包括ARM主控模块,所述ARM主控模块与数据中心连接;
具体的,所述DSP处理单元中,所述根据待授时终端和BPC信号发射塔的距离值ΔD1计算所述传输时延Δτ1,具体为:
DSP处理单元与ARM主控模块连接,通过所述ARM主控模块从数据中心预存数据中获取待授时终端的地理坐标(X,Y,Z)和BPC信号发射塔的地理坐标(X0,Y0,Z0),将其带入下列公式中计算距离值ΔD1:
并根据所述距离值ΔD1和BPC低频授时信号传输速度计算所述传输时延Δτ1:
其中,c为BPC低频授时信号的传输速度,δtu为接收误差常量,接收误差常量通过预设的误差模型修正得到。
可选的,作为本发明的一个实施例,所述信号处理模块还具体用于:
对所述BPC低频授时信号进行解析得到时码信息,根据所述北斗导航信号定位待授时终端,计算待授时终端和BPC信号发射塔的距离值ΔD2,根据所述距离值ΔD2计算传输时延Δτ2,根据传输时延Δτ2和所述时码信息修正所述本地时间,从而完成授时。
可选的,作为本发明的一个实施例,所述FPGA处理单元还具体用于,
将所述北斗导航信号进行信号放大后转换为模拟中频信号,将所述模拟中频信号转换为数字基带信号,再将所述数字基带信号进行滤波,得到参量,将所述参量进行PN码相位处理,将PN码相位处理后的参量进行解扩处理,并将解扩处理后的参量进行译码,得到导航数据,将所述导航数据进行解帧处理,将解帧处理后的导航数据进行解电文处理,得到卫星电文信息,根据所述卫星电文信息得到待授时终端的地理坐标(X1,Y1,Z1),并将得到的所述地理坐标上传数据中心更新待授时终端的位置信息;
所述DSP处理单元还具体用于,将所述待授时终端的地理坐标(X1,Y1,Z1)和BPC信号发射塔的地理坐标(X0,Y0,Z0)带入下列公式中计算距离值ΔD2:
并根据所述距离值ΔD2和BPC低频授时信号传输速度计算所述传输时延Δτ2:
其中,c为BPC低频授时信号的传输速度,δtu为接收误差常量。
所述FPGA处理单元和DSP处理单元通过EMIF数据接口传输数据。
可选的,作为本发明的一个实施例,本授时***还包括RTC模块,RTC为Real-TimeClock实时时钟,所述RTC模块与信号处理模块,其用于对信号处理模块进行断电保护;RTC模块在断电情况下仍可实现时钟计数,为下次上电提供时间信息。
如图3所示,可选的,作为本发明的一个实施例,本授时***还包括电源模块,所述电源模块与所述接收模块、信号处理模块和ARM主控模块连接,其用于对所述接收模块、信号处理模块和ARM主控模块提供电力。
可选的,作为本发明的一个实施例,还包括将授时后的时间信息输出的输出模块,所述输出模块与所述ARM主控模块连接;所述ARM主控模块接收待授时终端设置的时间格式信息,根据输入的时间格式生成对应的时间信息并发送所述输出模块,所述输出模块将时间信息输出,所述时间信息包括1pps信号和UTC标准时间报文信息。
本发明可根据自身需要灵活切换三种授时模式,当BPC低频授时信号和北斗导航信号均正常的情况下,所述ARM主控模块接收待授时终端发送的授时模式的选择信息,根据该选择信息选择对应的授时模式进行授时,如果待授时终端未设置授时模式,则BPC与北斗双模授时模式为默认的授时模式。
图4为本发明另一实施例提供的BPC北斗多模授时方法的方法流程图;
下面通过一个授时模式选择的实例进行说明,如图4所示:
201.开始;
202.接收BPC低频授时信号以及北斗导航信号;
203.判断BPC低频授时信号和北斗导航信号是否都正常,如果所述北斗导航信号异常则执行步骤204;如果所述BPC低频授时信号异常则执行步骤205;如果两者均正常,则根据待授时终端选择的授时模式进行授时,执行步骤2061或步骤2062或步骤2063,如果待授时终端未选择授时模式,则默认授时模式为BPC与北斗双模授时模式,执行步骤2061;
204.北斗导航信号异常,执行步骤2061;
205.BPC低频授时信号异常,执行骤2062;
2061.选择BPC低频时码授时模式,即模式一,根据所述BPC低频时码授时模式进行授时;
2062.选择北斗卫星授时模式,即模式二,根据所述北斗卫星授时模式进行授时;
2063.选择BPC与北斗双模授时模式,即模式三,根据所述BPC与北斗双模授时模式进行授时,并执行步骤20611;
20611.对所述BPC低频授时信号进行解析得到时码信息,并根据所述北斗导航信号定位待授时终端,计算待授时终端与所述BPC低频授时信号的传输距离ΔD2,根据所述传输距离ΔD2计算传输时延Δτ2,根据所述时码信息和传输时延Δτ2同步并修正所述本地时间;
207.输出标准时间信息。
本发明具备以下优点:
1、可靠性提高:可以在BPC播发***日常停机检修时自适应采用北斗授时;在BPC或北斗出现故障的情况下自动切换授时模式,仍然能够为用户提供高精度时间频率标准,从而大大提高了***的可靠性,满足了时间同步技术高可靠性的要求;
2、精度提高:随着BPC授时距离的增加,由信号传输所引起的时延也随之增大,本发明的方法及***采用北斗定位来修正BPC授时所引起的传输时延,大大提高了授时精度,满足了时间同步技术高精度的要求;
3、灵活性提高:随着授时技术的快速发展,授时终端设备层出不穷,用户在不做任何更换的情况下可根据自身需要灵活切换三种授时模式,灵活性提高的同时用户体验也得到了改善;
4、自主安全性提高:本发明型***及方法是在我国自主研发的授时导航***的基础上研制并提出的,这种时间同步***及方法的研究,将消除美国在这项技术方面对我们的时间安全乃至国家安全潜在的巨大威胁。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,上述描述的装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***,或一些特征可以忽略,或不执行。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分,或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种BPC北斗多模授时方法,其特征在于,包括如下步骤:
通过待授时终端接收国家授时中心的BPC信号发射塔播发的BPC低频授时信号以及北斗卫星发送的北斗导航信号;
判断接收的BPC低频授时信号和北斗导航信号是否正常;
如果所述北斗导航信号异常,则选择BPC低频时码授时模式,根据所述BPC低频时码授时模式进行授时,
如果所述BPC低频授时信号异常,则选择北斗卫星授时模式,根据所述北斗卫星授时模式进行授时,
如果所述BPC低频授时信号和北斗导航信号均正常,则根据待授时终端选择的授时模式进行授时,如果待授时终端未选择授时模式,则选择BPC与北斗双模授时模式,根据所述BPC与北斗双模授时模式进行授时,
如果所述BPC低频授时信号和北斗导航信号均异常,则发出报警信息。
2.根据权利要求1所述的BPC北斗多模授时方法,其特征在于,根据所述BPC低频时码授时模式进行授时,具体为:
对所述BPC低频授时信号进行解析得到时码信息,计算所述BPC低频授时信号的传输时延Δτ1,根据所述时码信息和传输时延Δτ1同步并修正所述本地时间,从而完成授时。
3.根据权利要求2所述的BPC北斗多模授时方法,其特征在于,
所述计算所述BPC低频授时信号的传输时延Δτ1,根据所述时码信息和传输时延Δτ1同步并修正所述本地时间,具体为:
通过所述时码信息同步所述本地时间,并根据待授时终端和BPC信号发射塔的距离值ΔD1计算所述传输时延Δτ1,并记录超前或滞后于所述采样时刻TJ的所述BPC低频授时信号的下降沿时刻TC,计算所述采样时刻TJ和下降沿时刻TC的时间间隔Δt,并根据时间间隔Δt对秒脉冲波形移相,根据移相后的秒脉冲波形调整输出的1PPS信号,使1PPS信号与BPC低频授时信号下降延时刻TC同步,根据传输时延Δτ1对本地时间进行修正,从而使本地时间与UTC协调世界时同步。
4.根据权利要求3所述的BPC北斗多模授时方法,其特征在于,所述根据待授时终端和BPC信号发射塔的距离值ΔD1计算所述传输时延Δτ1,具体为:
从数据中心预存数据中获取待授时终端的地理坐标(X,Y,Z)和BPC信号发射塔的地理坐标(X0,Y0,Z0),并带入下列公式中计算距离值ΔD1:
并根据所述距离值ΔD1和BPC低频授时信号传输速度计算所述传输时延Δτ1:
其中,c为BPC低频授时信号的传输速度,δtu为接收误差常量。
5.根据权利要求1所述的BPC北斗多模授时方法,其特征在于,所述根据BPC与北斗双模授时模式进行授时,具体为:
对所述BPC低频授时信号进行解析得到时码信息,根据所述北斗导航信号定位待授时终端,计算待授时终端和BPC信号发射塔的距离值ΔD2,根据所述距离值ΔD2计算传输时延Δτ2,根据所述时码信息和传输时延Δτ2同步并修正所述本地时间,从而完成授时。
6.根据权利要求5所述的BPC北斗多模授时方法,其特征在于,所述根据北斗导航信号定位待授时终端,计算待授时终端和BPC信号发射塔的距离值ΔD2,根据所述距离值ΔD2计算传输时延Δτ2,具体为:
将所述北斗导航信号进行信号放大后转换为模拟中频信号,将所述模拟中频信号转换为数字基带信号,再将所述数字基带信号进行滤波,得到参量,将所述参量进行PN码相位处理,将PN码相位处理后的参量进行解扩处理,并将解扩处理后的参量进行译码,得到导航数据,将所述导航数据进行解帧处理,将解帧处理后的导航数据进行解电文处理,得到卫星电文信息,根据所述卫星电文信息得到待授时终端的地理坐标(X1,Y1,Z1),并将得到的所述地理坐标上传数据中心更新待授时终端的位置信息;
将所述待授时终端的地理坐标(X1,Y1,Z1)和BPC信号发射塔的地理坐标(X0,Y0,Z0)带入下列公式中计算距离值ΔD2:
并根据所述距离值ΔD2和BPC低频授时信号传输速度计算所述传输时延Δτ2:
其中,c为BPC低频授时信号的传输速度,δtu为接收误差常量。
7.一种BPC北斗多模授时***,其特征在于,包括:
接收模块,用于通过待授时终端接收国家授时中心的BPC信号发射塔播发的BPC低频授时信号以及北斗卫星发送的北斗导航信号;
信号处理模块,用于判断接收的BPC低频授时信号和北斗导航信号是否正常;
如果所述北斗导航信号异常,则选择BPC低频时码授时模式,根据所述BPC低频时码授时模式进行授时,
如果所述BPC低频授时信号异常,则选择北斗卫星授时模式,根据所述北斗卫星授时模式进行授时,
如果所述BPC低频授时信号和北斗导航信号均正常,则根据待授时终端选择的授时模式进行授时,如果待授时终端未选择授时模式,则选择BPC与北斗双模授时模式,根据所述BPC与北斗双模授时模式进行授时,
如果所述BPC低频授时信号和北斗导航信号均异常,则发出报警信息。
8.根据权利要求7所述的BPC北斗多模授时***,其特征在于,所述信号处理模块具体用于:
对所述BPC低频授时信号进行解析得到时码信息,计算所述BPC低频授时信号的传输时延Δτ1,根据传输时延Δτ1和所述时码信息修正所述本地时间,从而完成授时。
9.根据权利要求8所述的BPC北斗多模授时***,其特征在于,所述信号处理模块具体用于:
通过所述时码信息同步所述本地时间,并根据待授时终端和BPC信号发射塔的距离值ΔD1计算所述传输时延Δτ1,并记录超前或滞后于所述采样时刻TJ的所述BPC低频授时信号的下降沿时刻TC,计算所述采样时刻TJ和下降沿时刻TC的时间间隔Δt,并根据时间间隔对秒脉冲波形移相,根据移相后的秒脉冲波形调整输出的1PPS信号,使1PPS信号与BPC低频授时信号下降延时刻TC同步,根据传输时延Δτ1对本地时间进行修正,从而使本地时间与UTC协调世界时同步。
10.根据权利要求7所述的BPC北斗多模授时***,其特征在于,所述信号处理模块还具体用于:
对所述BPC低频授时信号进行解析得到时码信息,并根据所述北斗导航信号定位待授时终端,计算待授时终端和BPC信号发射塔的距离值ΔD2,根据所述距离值ΔD2计算传输时延Δτ2,根据所述时码信息和传输时延Δτ2同步并修正所述本地时间,从而完成授时。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109613818A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-04-12 | 广西电网有限责任公司南宁供电局 | 基于北斗卫星的授时方法和***、存储介质及电子设备 |
CN111090234A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-01 | 郑州威科姆华大北斗导航科技有限公司 | 一种基于时间同步装置的卫星反欺骗处理方法及*** |
CN112468254A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-03-09 | 中国工程物理研究院电子工程研究所 | 一种可重构分布式节点高精度授时同步***及方法 |
CN113075699A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-07-06 | 广东工业大学 | 一种5g网关多模复合型高精度授时方法及*** |
CN113872720A (zh) * | 2021-10-11 | 2021-12-31 | 中国科学院国家授时中心 | 一种涉密网时间同步***及授时方法 |
CN116614422A (zh) * | 2023-07-17 | 2023-08-18 | 中能国研(北京)信息通信科技有限公司 | 一种北斗授时协议安全分析方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050118977A1 (en) * | 2003-12-02 | 2005-06-02 | Drogi Serge F. | Method, apparatus, and systems for digital radio communication systems |
CN102156289A (zh) * | 2011-03-09 | 2011-08-17 | 陕西诺维信息技术有限公司 | 一种北斗卫星与gps卫星双模定位授时型接收机 |
CN102305933A (zh) * | 2011-08-17 | 2012-01-04 | 北斗天汇(北京)科技有限公司 | 北斗gps双模授时接收设备及控制方法 |
CN202798718U (zh) * | 2012-09-19 | 2013-03-13 | 海南电网公司信息通信分公司 | 一种北斗gps双卫星***电力时间同步装置 |
CN202870485U (zh) * | 2012-12-20 | 2013-04-10 | 中国科学院国家授时中心 | 授时信号接收全自动选择装置 |
CN103513259A (zh) * | 2013-09-21 | 2014-01-15 | 江西车仆电子智能科技有限公司 | 一种双模定位授时*** |
CN207612450U (zh) * | 2017-11-14 | 2018-07-13 | 河北智达光电科技股份有限公司 | 自授时智能多路时控开关 |
-
2018
- 2018-08-01 CN CN201810865207.3A patent/CN109085615A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050118977A1 (en) * | 2003-12-02 | 2005-06-02 | Drogi Serge F. | Method, apparatus, and systems for digital radio communication systems |
CN102156289A (zh) * | 2011-03-09 | 2011-08-17 | 陕西诺维信息技术有限公司 | 一种北斗卫星与gps卫星双模定位授时型接收机 |
CN102305933A (zh) * | 2011-08-17 | 2012-01-04 | 北斗天汇(北京)科技有限公司 | 北斗gps双模授时接收设备及控制方法 |
CN202798718U (zh) * | 2012-09-19 | 2013-03-13 | 海南电网公司信息通信分公司 | 一种北斗gps双卫星***电力时间同步装置 |
CN202870485U (zh) * | 2012-12-20 | 2013-04-10 | 中国科学院国家授时中心 | 授时信号接收全自动选择装置 |
CN103513259A (zh) * | 2013-09-21 | 2014-01-15 | 江西车仆电子智能科技有限公司 | 一种双模定位授时*** |
CN207612450U (zh) * | 2017-11-14 | 2018-07-13 | 河北智达光电科技股份有限公司 | 自授时智能多路时控开关 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
刘小花等: "基于FPGA的便携式BPC定时接收机设计", 《时间频率学报》 * |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109613818A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-04-12 | 广西电网有限责任公司南宁供电局 | 基于北斗卫星的授时方法和***、存储介质及电子设备 |
CN111090234A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-01 | 郑州威科姆华大北斗导航科技有限公司 | 一种基于时间同步装置的卫星反欺骗处理方法及*** |
CN111090234B (zh) * | 2019-12-30 | 2022-02-15 | 郑州威科姆华大北斗导航科技有限公司 | 一种基于时间同步装置的卫星反欺骗处理方法 |
CN112468254A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-03-09 | 中国工程物理研究院电子工程研究所 | 一种可重构分布式节点高精度授时同步***及方法 |
CN113075699A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-07-06 | 广东工业大学 | 一种5g网关多模复合型高精度授时方法及*** |
CN113075699B (zh) * | 2021-03-23 | 2023-08-08 | 广东工业大学 | 一种5g网关多模复合型高精度授时方法及*** |
CN113872720A (zh) * | 2021-10-11 | 2021-12-31 | 中国科学院国家授时中心 | 一种涉密网时间同步***及授时方法 |
CN116614422A (zh) * | 2023-07-17 | 2023-08-18 | 中能国研(北京)信息通信科技有限公司 | 一种北斗授时协议安全分析方法 |
CN116614422B (zh) * | 2023-07-17 | 2023-09-29 | 中能国研(北京)信息通信科技有限公司 | 一种北斗授时协议安全分析方法 |
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