[发明专利]一种卫星无线通信网络的智能自主校时方法及系统

说明书

一种卫星无线通信网络的智能自主校时方法及系统，属于空间通信技术领域。本发明针对卫星无线通信网络设计，能适应无线时延大、通信时延不对称、时延波动大的无线通信特性，通过自主学习无线时延特征，自主寻优完成校时，既保证了无线通信网络的校时精度，又通过星上完全自主的算法避免了地面飞控的频繁干预。

技术领域

本发明涉及一种卫星无线通信网络的智能自主校时方法及系统，属于空间通信技术领域。

背景技术

随着无线技术的成熟，无线通信开始应用到航空航天等军工领域。在这些领域中，对数据的同步性、可靠性有较高的要求，且对操作的自主性有较高要求。卫星上传统的数据采集接口为RS422串口、1553B总线、CAN总线等有线通讯接口。有线通信接口很容易时钟同步，一方面，有线通信时延很小且固定，数据传输时间可以预计(微秒量级)，另一方面，还可以设计同步信号硬线进行校时。但在无线通信系统中，由于通讯时延大、时延波动大、往返时延不对称，无法通过上述方式实现时钟同步。现有的无线通信校时方法一般都从通信芯片硬件选择与设计，链路层协议设计等通信底层出发解决校时问题，并且一般都假定无线通信时延稳定且时延对称。目前还没有从应用层解决无线校时的方法，并且也没有发现相关无线通讯校时方法在卫星上的应用研究。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种卫星无线通信网络的智能自主校时方法及系统，针对卫星无线通信网络设计，能适应无线时延大、通信时延不对称、时延波动大的无线通信特性，通过自主学习无线时延特征，自主寻优完成校时，既保证了无线通信网络的校时精度，又通过星上完全自主的算法避免了地面飞控的频繁干预。

本发明的技术解决方案是：一种用于卫星无线通信网络的智能自主校时方法，包括如下步骤：

S1，实时测量卫星无线通信网络链路时延，计算预设时间内的时延最小值和时延均值，并由所述时延最小值和时延均值确定时延阈值和步长；将校时次数和步长次数置为初始值；

S2，卫星无线通信网络的主设备向卫星无线通信网络的子设备发送主设备当前时间，子设备接收并存储主设备当前时间，同时存储子设备当前时间；

S3，子设备经过处理后，向主设备发送应答消息；

S4，主设备收到应答消息后，计算从发送主设备当前时间到接受应答消息的往返时延；

S5，判断往返时延是否小于时延阈值；若是，则进入S7；反之，则将校时次数加一，并进入S6；

S6，判断校时次数是否超过预设次数，若没超过，则重复S1～S5，若超过，则将时延阈值提高一个步长，并将步长次数加一，判断步长次数是否超过预设步长阈值，若未超过，则重复S6；反之，则结束；

S7，根据往返时延对子设备时间进行校正；

S8，对于每一个子设备，均执行S1～S7，完成对与主设备相连的所有子设备的校时。

进一步地，所述由所述时延最小值和时延均值确定时延阈值和步长的方法为：

比较时延最小值和预设校时误差；若时延最小值小，则时延阈值为时延最小值；反之，则时延阈值为预设校时误差；

步长为T_step＝(T_dmean-T_dmin)/N_g2m；T_dmean为时延均值，T_dmin为时延最小值，N_g2m为从时延阈值到时延均值的递增次数。

进一步地，所述N_g2m为2～50。