[发明专利]一种高精度的GNSS模拟器时间同步方法

权利要求书

1.一种高精度的GNSS模拟器时间同步方法，其特征在于，具体方案如下：

步骤1：因为仿真计算机需要以GNSS时钟为基准的5毫秒定时周期，所以在外置的嵌入式定时设备ETD设备上，以本地5毫秒时钟为中心，预设3套定时方案：5毫秒、4.95毫秒、5.05毫秒；

步骤2：在ETD设备上以中断方式侦测GPIO端口输入的GNSS模拟器“秒脉冲”信号，在首个“秒脉冲”被捕获的同时，以本地5ms为初始周期启动定时循环；

步骤3：在ETD设备的每个定时循环中进行计数，对Nloop自加1；同时，在每次捕获“秒脉冲”时，因为相邻两个“秒脉冲”之间包含200个理想的5毫秒周期，先对Npulse自加200，然后计算Npulse与Nloop之差：(1)当差值为0时，说明GNSS时钟和本地时钟累计误差很小，无需修正，继续使用本地5ms定时器；(2)当差值为1时，说明GNSS时钟快于本地时钟，须立即切换为4.95ms定时器进行“追赶”,然后在下个“秒脉冲”计时点恢复5ms定时器；(3)当差值为-1时，说明GNSS时钟慢于本地时钟，须立即切换为5.05ms定时器进行“等待”,然后在下个“秒脉冲”计时点恢复5ms定时器；(4)当差值绝对值大于1时，说明两者时钟在1秒内差距达到10毫秒以上，误差超过了限制，使ETD设备指示灯闪烁，提示故障状态；

步骤4：在ETD设备的每个定时循环中,通过高波特率RS232串口向实时仿真计算机发送触发信号，此信号为任意的字节流；

步骤5：在实时仿真计算机上，持续不断地从串口接收来自ETD设备的触发信号，每收到一次触发信号，就执行一次仿真运算任务，使实时仿真计算机与ETD设备的时间同步，又因为在步骤3中完成了ETD设备与GNSS模拟器之间的时间同步，从而最终实现了实时仿真计算机与GNSS模拟器的时间同步。

2.根据权利要求1所述的一种高精度的GNSS模拟器时间同步方法，其特征在于，所述的步骤1中的仿真计算机仿真周期为5毫秒，实际根据具体的仿真要求，调整此仿真周期，然后对ETD设备的定时周期做相应调整。

3.根据权利要求1所述的一种高精度的GNSS模拟器时间同步方法，其特征在于，所述的步骤1中的调整精度为±0.05毫秒，可根据实际嵌入式硬件的最高定时准确度进行调整，利用更加优秀的嵌入式硬件，将调整精度提升至±0.01毫秒。

4.根据权利要求1所述的一种高精度的GNSS模拟器时间同步方法，其特征在于，所述的步骤2中，GNSS模拟器“秒脉冲”信号为TTL方波形式或光纤形式。

5.根据权利要求1所述的一种高精度的GNSS模拟器时间同步方法，其特征在于，所述的步骤4中触发信号为时间信息包：在ETD设备的每个定时循环中,对时间信息进行编码打包，并发送至实时仿真计算机；为降低传输延迟，将时间信息包压缩为4个字节，其布局如表1所示：以0xEE字节开头，后跟2个字节经BCD编码的计数值，最后由1个字节校验值结尾；

表1ETD设备输出的时间信息包格式

6.根据权利要求5所述的一种高精度的GNSS模拟器时间同步方法，其特征在于，在步骤5中，实时仿真计算机须持续不断的接收来自ETD设备发送的时间信息包；当收到信息包且确认无误后，根据其中BCD编码的时间间隔值，确定当前需要循环执行仿真计算的次数；2个字节的BCD编码，表示10000个时刻，总计时长5ms*10000＝50秒，如果在仿真试验过程中，发生时间信息包通讯意外中断的情况，只要在50秒之内重新接通线缆，实时仿真计算机即可自动进行节拍“追赶”，并再次进入同步状态继续运行。

7.根据权利要求1所述的一种高精度的GNSS模拟器时间同步方法，其特征在于，时间信息包通过RS422串口来传输。

8.根据权利要求1所述的一种高精度的GNSS模拟器时间同步方法，其特征在于，时间信息包通过网络组播协议来实现1对多的传输，即1个ETD设备同时驱动多个仿真计算机，让多个仿真计算机全部同步到GNSS模拟器的时间上。

9.根据权利要求1所述的一种高精度的GNSS模拟器时间同步方法，其特征在于，所述任意的字节流具体为单字节数据。