[发明专利]一种跨平台时间同步装置及方法

说明书

本发明公开了一种跨平台时间同步装置及方法，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；利用数传共视比对和高性能驯服钟技术，改变了原有的时频设备仅仅注重提供时标信号、无法实时提供高精度的同相频率基准信号的模式；采用无线双向比对实现两个单元之间的精度校正，并利用高性能驯服钟实现各独立节点的授时能力和高精度频标输出，从而将原有的金字塔结构改造为分布式视频结构。任何一个节点故障可以通过分布式时频网络，从另一节点获取高精度时标和频标。能有效解决在没有卫星授时信号情况下不同运动平台间的高精度时间统一问题，军事意义、经济效益明显。

技术领域

本发明属于舰船信息系统技术领域，具体涉及一种时间同步方法及装置。

背景技术

时间同步是电子信息系统的基本需求之一，特别是在高性能计算、军工、电信等领域。随着信息技术的发展，长基线包括跨平台的信息共享、协同工作对不同平台不同地域的电子信息系统的高精度时间同步提出了更高的要求。精确测距及其他专业高精度测量系统时间同步要求微秒量级，协同防空精确打击系统要求同步精度在100ns量级。

现有电子信息系统严重依赖卫星授时，但在现实作战环境下，卫星导航授时定位系统通常是首要被攻击点，因此常常出现无外部卫星导航信号的恶劣条件下，只能靠自主维持高精度的时间频率基准，由于缺少统一的时间基准，难以保证不同区域、不同平台间的电子信息系统的高精度时间同步，实现协同工作。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：解决在卫星等外部授时源收到干扰时，无法监测及校准不同平台间的时间一致问题。提供一种适用于不同平台(船、岸、机等)之间的跨平台时间同步方法以及一种跨平台时间同步装置，实现不同运动平台间不依赖于外部授时源的高精度时间同步(静态同步精度优于100ns，动态同步精度优于1μs)。

为解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：

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。

进一步的，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；