[发明专利]一种应用于任务导航的高精度授时卡

说明书

技术领域

本发明涉及一种高精度授时卡。

背景技术

飞机平台在执行飞行任务时，需要由任务导航系统确保飞机平台时间、空间的一致性与准确性。目前任务导航分系统所采用的授时方式是在飞机起飞后，从惯导系统获取卫星的时间信息，然后通过高精度的频率基准源保证时间的平稳准确运行。该方式的缺点是如果系统启动时卫星信号受到干扰，任务导航分系统将无法取得起始时间，也就无法向机上其它系统提供时间基准信息，将最终导致任务的失效。因此如何为任务导航分系统提供一种可靠的授时手段，作为卫星授时的一种备份，成为实际应用中急需解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种高精度授时卡，能够通过秒脉冲信号以及时间报文从地面授时设备获取时间信息，并将该信息传递至机上任务导航系统，确保当机载设备无卫星信号或卫星信号受到干扰时，任务导航系统依然能够从授时卡获取满足要求的时间基准信息，从而提高了整个飞机平台电子系统的任务可靠性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括锂电池模块、温补晶振模块和频率控制模块。

所述的锂电池模块为温补晶振模块和频率控制模块供电；所述的温补晶振模块输出经过校准的频率基准信号；所述的频率控制模块对温补晶振的频率准确度进行测量，生成与之相对应的频率调整电压，并将该电压输出至温补晶振的压控端，同时频率控制模块负责完成与地面授时设备以及机上任务导航系统的通信功能。

所述的频率控制模块包括秒脉冲同步模块、高精度时间间隔测量模块、单片机模块以及D/A转换模块；秒脉冲同步模块在单片机模块的控制下生成与地面授时设备同步的秒脉冲信号，高精度时间间隔测量模块测量同步秒脉冲与地面授时设备秒脉冲的时间间隔，单片机模块读取时间间隔并根据公式计算出温补晶振的频率偏差，其中，Δf为温补晶振输出频率与标称值的偏移量，f_ref为温补晶振频率输出的标称值，f_x为温补晶振的实际频率输出，Δt_i+1为第i+1秒测得的地面授时设备秒脉冲与同步秒脉冲的间隔，Δt_i为第i秒测得的地面授时设备秒脉冲与同步秒脉冲的间隔，τ为基准时间；单片机模块计算出相应的频率调整控制量adjust=VrangeFrange×Δffref×2m-1Vrange=Δffref×2m-1Frange,]]>通过D/A转换器将频率调整电压输出至温补晶振的压控端，其中，V_range表示控制电压输入范围，F_range表示频率牵引范围，Δf/f_ref表示温补晶振的频率偏差量，m表示D/A转换器的位数；所述的单片机模块与地面授时设备与任务导航系统的秒脉冲、授时接口相连，将时间信息由地面传递至机上。

本发明的有益效果是：本发明的授时卡具备频率校准功能，当授时卡插入地面授时设备时将自动利用授时设备的秒脉冲对授时卡上的温补晶振进行频率校准，原本频率准确度为10-8的温补晶振经校准后其频率准确度可达10-9，既提升了授时卡的守时精度，同时也避免了由于晶振老化造成的输出频率不准确，保证了授时卡在寿命周期内的性能指标。