[发明专利]一种地面仿真系统的校时同步控制器

权利要求书

1.一种地面仿真系统的校时同步控制器，其特征在于包括硬件时统模块、校时模块和同步控制模块，其中：

硬件时统模块：接收系统仿真启动消息，根据预先标定存储的时钟漂移率和仿真启动消息产生仿真步长脉冲信号，将所述仿真步长脉冲信号转换为仿真步长信息，并以UDP协议在网络中广播所述仿真步长信息；同时将包含所述仿真步长信息的数据包发送给校时模块，并从仿真启动消息中读取时钟漂移率，将时钟漂移率和预先存储的同步上限值发送给校时模块；

校时模块：根据从硬件时统模块接收的时钟漂移率和同步上限值计算系统最大读取误差，并根据同步上限值判断是否需要进行时间补偿，同时计算系统同步周期；从硬件时统模块接收包含仿真步长信息的数据包，并记录N次数据包发送和接收时刻，计算系统网络延迟均值；根据系统同步周期和系统网络延迟均值，进行系统校时补偿，以消除各仿真子系统和仿真模块的网络延迟，同时根据最大同步周期选择线性连续函数进行异步长连续校时，以保证各仿真子系统和仿真模块的步长一致，并将消除网络延迟和保证步长一致的数据包中的仿真数据作为校时仿真数据包发送给同步控制模块，同时将数据包中的读写控制标志发送给同步控制模块，其中N为正整数；

同步控制模块：接收校时模块输出的读写控制标志和校时仿真数据包，根据校时仿真数据包中的系统仿真进程的时间戳信息计算进程相应向量时钟，根据向量时钟和系统设定的阈值对仿真进程进行分层，设定每层的通讯进程，根据向量时钟的因果时序计算数据包数据在不同层通讯进程之间传递的路径，根据计算的路径进行仿真数据交换，产生同步控制处理后的同步控制数据包，并将同步控制数据包和向量时钟发送给各仿真子系统和仿真模块。

2.根据权利要求1所述的一种地面仿真系统的校时同步控制器，其特征在于：所述校时模块包括误差分析模块、异步长连续校时模块和网络延迟计算模块，其中：

误差分析模块：根据从硬件时统模块接收的时钟漂移率和同步上限值计算系统最大读取误差，并根据同步上限值判断是否需要进行时间补偿，同时计算系统同步周期，并将最大读取误差和系统同步周期发送给异步长连续校时模块；

网络延迟计算模块：从硬件时统模块接收包含仿真步长信息的数据包，并记录N次数据包发送和接收时刻，计算系统网络延迟均值，并将系统网络延迟均值传输给异步长连续校时模块；

异步长连续校时模块：根据从误差分析模块接收的系统同步周期和从网络延迟计算模块接收的系统网络延迟均值，进行系统校时补偿，以消除各仿真子系统和仿真模块的网络延迟，同时根据最大同步周期选择线性连续函数进行异步长连续校时，以保证各仿真子系统和仿真模块步长一致，并将消除网络延迟和保证步长一致的数据包中的仿真数据作为校时仿真数据包发送给同步控制模块，同时将数据包中的读写控制标志发送给同步控制模块。

3.根据权利要求1所述的一种地面仿真系统的校时同步控制器，其特征在于：所述同步控制模块包括向量时钟计算模块和层次同步控制模块，其中：

向量时钟计算模块：接收校时模块输出的读写控制标志和校时仿真数据包，根据校时仿真数据包中的系统仿真进程的时间戳信息计算进程相应向量时钟，并将向量时钟以因果时序传递给层次同步控制模块；

层次同步控制模块：接收向量时钟计算模块输出的向量时钟，根据系统设定的阈值对仿真进程进行分层，设定每层的通讯进程；根据向量时钟的因果时序计算消息在不同层通讯进程之间传递的路径；根据计算的路径进行仿真数据交换，产生同步控制处理后的同步控制数据包，并将同步控制数据包和向量时钟发送给各仿真子系统和仿真模块。

4.根据权利要求2所述的一种地面仿真系统的校时同步控制器，其特征在于：所述异步长连续校时模块包括子系统步长分析和线性连续函数校时计算两个处理过程，其中子系统步长分析根据系统同步周期和系统网络延迟均值，进行系统校时补偿，以消除各仿真子系统和仿真模块的网络延迟；线性连续函数校时计算根据最大同步周期选择线性连续函数进行异步长连续校时，以保证各仿真子系统和仿真模块步长一致。

5.根据权利要求2所述的一种地面仿真系统的校时同步控制器，其特征在于：所述网络延迟计算模块中根据基于统计的计算方法计算系统网络延迟均值具体过程如下：

假设时间服务器为节点M，子系统为节点S，M向S发送n个带有M机时间戳T_i的信息，T_i为第i个同步包发送时刻；

S接收到同步包时记录本机时刻Q_i，则S对M的时钟估计为：Test=Qn-Q(n)‾+T(n)‾+d‾,]]>

其中为n次传输的网络延迟平均值，Q_n为第n次数据包接收时间，n为正整数，且n≥2。