[发明专利]一种面向协同制导仿真系统的时间一致性控制方法

说明书

本发明提供了一种面向协同制导仿真系统的时间一致性控制方法，是在现有时间系统基础上增加高精度中断驱动、数据传输时延反馈补偿、时延累积误差反馈补偿等技术。首先利用高精度中断驱动技术将高精度时钟信号和中断脉冲引入至协同制导仿真系统内，驱动系统中节点同步运行；其次考虑指令在光纤传输网络中的非预期延迟，引入数据传输时延反馈补偿实现传输延迟和波动的一次性补偿；最后针对残留时间误差问题提出动态时延累积误差反馈补偿，利用间隔测量、多帧补偿的方式，完成系统运行过程中状态的弹性推进。该方法完成现有协同制导仿真系统的增强，可以实现仿真系统节点间纳秒级的时间控制精度，解决了协同制导仿真系统中的时间一致性控制问题。

技术领域

本发明属于半实物仿真技术领域，尤其涉及一种面向协同制导仿真系统的时间一致性控制方法。

背景技术

多飞行器协同制导仿真系统由分布在不同试验场所的参试设备、仿真模型、物理效应仿真设备构建，具有试验节点多、部署范围广等特点。为了真实再现作战过程逻辑时序，需对系统内节点进行时间一致性控制，利用时间一致性控制设备为节点提供高精度时间信息，同时通过监测系统中传输信息时间戳计算时延误差，对系统内的传输时延和时延积累误差进行动态校准补偿，从而保障各节点上仿真时间的同步推进。

目前尚未有成熟的面向协同制导半实物仿真试验的时间一致性控制方法，原因在于：(一)一部分半实物仿真环境中，仅将仿真环境作为一个整体，不考虑仿真环境中子系统之间的时间差异，或考虑子系统之间的时间的差异，但认为子系统守时的精度在允许误差内，因而不进行特定时间一致性控制；(二)即使有些半实物仿真环境考虑了子系统间的同步问题，但是由于不存在飞行器间协同交互的需求，因此现有半实物仿真环境中子系统之间的时间差异裕度较大，时间一致性控制方法过于简单，无法实现微秒级别及以下的时间控制。

然而在协同仿真环境中，更由于实物设备的参试，不仅同一仿真环境中的子系统之间存在时间差异，同时不同仿真环境之间同样存在时间差异，该时间差异或差异在时间推移的累积过程中，均会对协同环境产生极大的影响，形成子系统对整个协同仿真环境状态的感知的差异，如时序先后错误对系统判定逻辑的影响(目标被摧毁的反馈信息由于时间差异被滞后于导弹打击指令，导致目标被错误的重复打击)。因此，需要一种面向协同制导仿真系统的时间一致性控制方法。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种面向协同制导仿真系统的时间一致性控制方法，能够实现仿真系统各节点的时间一致性达到纳秒级。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案如下：

一种面向协同制导仿真系统的时间一致性控制方法，包括如下步骤：

中断驱动步骤：在仿真系统运行过程中，按照预期启动时间和运行周期进行多次中断驱动；

传输时延反馈补偿步骤：在仿真系统到达预期启动时间前，利用数据链路传输过程中指令周期间隔来计算传输误差，对不同节点开展传输时延反馈补偿；

时延累积误差反馈补偿步骤：在仿真系统到达预期启动时间后，采用间隔测量、多帧补偿的方式开展动态时延累积误差反馈补偿。

进一步的，所述中断驱动步骤具体如下：

S1.1、在中断驱动系统中装订多飞行器协同制导仿真系统预期启动时间T_run和运行周期P_run；

S1.2、中断驱动系统获取时间系统时间信息T_sys和中断脉冲周期P_palse；

S1.3、中断驱动系统根据时间系统中断脉冲周期进行分频或者倍频，得到P_run＝N_dis×P_palse或其中N_dis为分频或倍频倍数；