[发明专利]一种基于zigbee通信和北斗双模授时的无线校时系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线校时系统，具体涉及一种基于zigbee通信和北斗双模授时的无线校时系统。

背景技术

随着卫星授时技术日趋完善，高精度钟表大多通过接收卫星发送的授时信号进行校时，但是，接收授时信号的天线都架设在户外，室内终端钟表若要实施校时，须在室内布置电缆线以传输授时信号。于是，若要对室内的多个终端钟表进行同步校时，须在室内布置复杂的电缆线网络以解决校时信号的同步传输问题。

同时校时信号发播单元的物理层通常采用窄带通信体制或多载波通信体制，绕射能力、抗干扰、抗截获能力均较差，每个传感器所采集到的数据均不附带其所在的地理位置信息，需要后期根据编号进行整理，增加了使用者的工作量，同时一旦信号较差或无信号的地区时，便无法完成数据的传输，使用的局限性很大，通过长期大量的工程实践验证得知，当前研究的网络协议均停留在理论层面，导致实际网络系统的实用性、鲁棒性、抗干扰性能均较差，网络生存周期较短，无法满足实际需求。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种基于zigbee通信和北斗双模授时的无线校时系统。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于zigbee通信和北斗双模授时的无线校时系统，包括

设置在室外的接收天线，用于将GPS卫星/北斗卫星发射的UTC标准时授时信号由室外接收至室内的授时信号接收单元；

主控单元，与所述授时信号接收单元电连接，依据所述UTC标准时授时信号产生时钟校时信号；

校时信号发播单元，与所述主控单元电连接，采用ZigBee自组网络实施室内时钟校时信号发播；

校时信号接收单元，与所述校时信号发播单元无线通信连接，用于接收由校时信号发播单元发播的时钟校时信号；

校时单元，包括主设备、若干节点设备和第三方设备，所述主设备与第一个从节点设备连接，每个的从节点设备均与第三方设备连接；所述主设备对与主设备连接的第一个从节点设备进行时钟同步；每个从节点设备由上一个的从节点设备通过协议报文进行实行授时；每一个的从节点设备对与之相连的第三方设备进行时钟同步；每一个从节点设备均支持网络交换功能，从节点设备与从节点设备彼此之间手拉手形成级联交换网络；

校时系统参数优化模块，用于进行校时系统的参数仿真模拟优化；

所述校时信号发播单元包括

传感器层，由多个传感器构成，每个传感器内均安装有北斗模块，用于采集目标数据，所采集到的数据依次经噪音抑制模块、增益放大模块输出至信息融合匹配层；

信息融合匹配层，用于将每个传感器所采集到的数据用对应的北斗模块的定位数据进行标记后输出至信息处理层；

信息处理层，由多个信息处理设备构成，各信息处理设备作为相应的传感器的上级设备，用于对传感器上传的信息进行处理，并对传感器进行控制；

情报信息融合层，由多个情报融合设备构成，作为各信息处理设备的上级设备，用于接收各信息处理设备上报的信息，并进行融合处理，形成情报信息；

中继设备，基于链路最小原则接入由情报融合设备、信息处理设备及传感器构成的无线传感器网络，用于各层之间信息的中继转发。

优选地，所述校时系统参数优化模块包括

数学模型建立模块，用于根据校时信号发播单元所发播的数据通过Flac3D建立数学模型；

虚拟参数作动器，用于驱动参数变化的，与数学模型建立模块中的各元素建立关系后，可以在指定的范围内对参数进行变动，从而可以驱动分析方法针对不同的参数进行计算求解；

虚拟参数模块，用于在数学模型中插入各类型的可直接获取相应的结果或信息的目标的逻辑单元；

仿真分析模块，用于输入可以分解为设计变量、设计目标和设计约束的参数、算法，并将输入参数、算法划分为单元、特性和载荷，分别作用到指定的模块上；

所述虚拟作动器通过循环执行仿真分析模块输入的参数或算法将结果反馈给仿真分析模块，所述仿真分析模块自动提取数据给虚拟参数模块，所述虚拟参数模块自动显示数据。

优选地，所述主设备包括主设备的MCU单元、时钟源和第一ZigBee自组网络接口单元；主设备的MCU单元为主控单元，主设备的MCU单元分别与时钟源和第一ZigBee自组网络接口单元连接。