[发明专利]一种IMA平台时钟同步方法

说明书

本发明提出一种IMA平台时钟同步方法，包括以下步骤：1)检测及接收时间同步消息，检测错误的时间同步消息时，报告同步错误，并丢弃该消息；2)当主时钟节点接收到系统绝对全局时间时，将该时间转换为一个64位时间数据，并据此校准或更新主时钟的RTCs值；同时按照系统通信调度，每个固定时间周期将系统基准时间“广播”至与之相连局域时钟(交换节点)；本发明一种层次化分布式时钟相对同步技术及方法，使得IMA系统各功能模块(含网络交换机)、其他航电功能设备/子系统，相对系统基准时间保持在一定误差允许范围内协调一致、同步有序工作；同时为了防止各节点时钟随时间的推移给系统带来时间偏差，各节点需周期性接收系统的时间校准。

技术领域

本发明属于机载嵌入式计算机系统技术，实现了一种综合模块化航空电子系统(IMA)核心处理平台的时钟同步方法，主要应用于新一代IMA系统各节点(设备或模块)之间的时间同步。

背景技术

综合化、网络化技术引入，使得传统的航空电子功能设备或子系统“浓缩”为当今综合处理平台的一个功能模块，并通过一种交换式网络互连，构成一个复杂的分布式异步实时处理系统。系统任务的执行依赖于各节点的分工协作(如功能处理、数据计算、图形处理等)、实时通信方可有效完成。如何确保系统中各异步工作节点之间的时间同步，并防止由于时间漂移给系统带来工作混乱或错误，已成为系统设计的一个关键技术，其核心是系统时钟同步。

传统的共享总线型航空电子系统，由于其集中控制、统一基准时钟及低时间分辨率，已无法满足现代复杂的网络化机载分布式实时处理系统的时间同步要求；另外机载数据网络是一种交换式异步通信网络，其协议对系统节点之间的时间同步未作要求，而IMA系统应用需要其功能模块、设备/子系统在统一的参考时间基准下协调有序工作，共同完成系统实时任务，如时间相关性记录、数据有效性判断、时序结果的正确性确认等。因此为了实现IMA平台乃至整个航电系统的时间同步，迫切需要开发一种新的层次化时钟相对同步方法，以适应现代IMA系统发展需要，实现系统基准参考时间、局域参考时间及节点时间之间有效同步，确保系统协调有序工作。

发明内容

为了解决背景技术中所存在的技术问题，本发明提出一种层次化分布式时钟相对同步技术及方法，使得IMA系统各功能模块(含网络交换机)、其他航电功能设备/子系统，相对系统基准时间保持在一定误差允许范围内协调一致、同步有序工作；同时为了防止各节点时钟随时间的推移给系统带来时间偏差，各节点需周期性接收系统的时间校准。

本发明的技术解决方案：一种IMA平台时钟同步方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

1)检测及接收时间同步消息，检测错误的时间同步消息时，报告同步错误，并丢弃该消息；

2)当主时钟节点接收到系统绝对全局时间时，将该时间转换为一个64位时间数据，并据此校准或更新主时钟的RTCs值；同时按照系统通信调度，每个固定时间周期将系统基准时间“广播”至与之相连局域时钟(交换节点)；

3)当IMA平台局域时钟节点接收到主时钟节点的基准时间时，计算本地时钟与系统基准时间的差值(△RTC_i＝RTC_i-RTCs)，据此更新或校准其局域时钟(RTC_i＝RTCs+△RTC_i)；同时按照系统通信调度，读出本地RTC_i时间值，并转发至与之相连的所有网络节点(含级联交换节点、局域节点)；

4)当IMA平台节点接收到局域时钟节点的基准时间时，计算本地时钟与局部基准时间的差值(△RTC_j＝RTC_j-RTC_l)，并据此更新本节点时钟(RTC_j＝RTC_l+△RTC_j)；如果本节点为级联的交换节点，则按照系统通信调度，读出本地基准时间RTCj，并转发至与之相连的本局域网各节点(含级联交换节点)；