[发明专利]一种跨平台时间同步装置及方法

权利要求书

1.一种跨平台时间同步装置，其特征在于主要包括：

通用时差比对单元,外部通过协议及信号转换、调理，将时差信号馈送到通用时差比对单元，进行实时解算；

综合解算单元,对通用时差比对单元各个比对单元的基础测量数据，进行综合解算，内置主时钟算法，可以实现高效的时差处理、修正信息输出；同时对其他多个单元进行综合协同管理；

驯服钟单元，接收外部时间源的高精度时标信号后，启动内部精度监测，分离出外部时间源的抖动误差，同时将优选后的时标信号送入高精度时间间隔计数器，与驯服钟本地分频秒进行时差比对，比对结果与精度监测值一并送入误差处理单元，通过高性能滤波算法实现对漂移、抖动误差的分离，输出误差修正量；该修正量与阿伦方差的实时预计修正量一起被用来控制精密相差校正和高精度时序机，实现对本地分频秒以及本地频率输出的实时补偿修正，从而输出精准的时间和频率基准信号；

数字分频钟, 利用驯服钟单元输出的高稳时频标信号进行走时，为时码产生和各种频标信号产生提供各种参考信号；

相位微跃计，实现精密相差/时差校正；

时频信号扩展单元，用于满足各种类型的信号接口要求，实现信号调理和编号输出信号格式；

网络监测接口，用于远程对跨平台时间同步装置进行在线管理。

2.根据权利要求1所述的跨平台时间同步装置，其特征在于上述通用时差比对单元包括：

IP网络比对单元，通过时码转IP方式，采用自定义的同步数据包，实现网内的主从时差传递，从而实现双向时间同步，通过多个节点的综合解算，实现网络化时间高精度同步；

无线信道比对单元，采用FM、AM模式，传输简易时码，实现点对点或者一点对多点的时码双向互传，从而实现高精度时间同步；

卫星共视比对单元，通过卫星共视比对接收机单元，实现针对GNSS卫星的精密时间比对。

3.根据权利要求1所述的跨平台时间同步装置，其特征在于通用时差比对单元均采用FPGA+DSP框架。

4.根据权利要求1所述的跨平台时间同步装置，其特征在于综合解算单元包含信号及信息处理模块、综合解算模块及接口实现三个部分；主要采用DSP、浮点数字信号处理器和FPGA框架构成；浮点数字信号处理器包含2个定点算术逻辑单元、4个浮点算术逻辑单元、2个乘法器共计8个独立的功能单元，其中，浮点数字信号处理器时钟速率300MHz、每秒2400万条指令MIPS。

5.一种基于上述权利要求之一所述跨平台时间同步装置的跨平台时间同步方法，其特征在于通过点对点电台或IP网络等通信链路，将至少两台跨平台时间同步装置结合各平台自身时频设备，并与各自数传设备形成一个同步系统，实现不同平台间高精度时间一致；具体包括如下步骤：

（1）初始化；

（2）本地时钟状态设为主节点，构建同步数据包、接续数据包，固定间隔发出；

（3）监听网络上数据包，调用最佳主节点模块算法来判断本地时钟的状态；

（4）判断为主节点，则按照所设定的时间间隔继续向网络中周期性地发送同步数据包和接续数据包；收到从节点发来的延迟请求数据包，则回复延迟请求应答数据包；

（5）判断为从节点，则发送延迟请求数据包，接收延迟请求应答数据包并计算出从节点与主节点的时间偏差值，对本地时钟的时间进行调整；

（6）从节点时启动接收超时定时器，在设定的时间内若本地时钟端口接收不到其他时钟发来的数据包，则系统将把本地时钟的状态强制设定为主节点状态，向网络发送数据包。