[发明专利]一种自主可控多模抗干扰时统设备

说明书

本发明属于时统设备技术领域，公开一种自主可控多模抗干扰时统设备，包括时频信号接收机模块，多模信息融合模块，时间和频率处理模块，时间信号接口协议模块，接口转换模块，频率控制模块，人机交互模块，自检模块及电源模块；所述多模信息融合模块包括UTC处理子模块，短波1PPS处理子模块，长波1PPS处理子模块，1PPS守时子模块，合成1PPS子模块；所述抗欺骗干扰处理单元包括功率一致性检测子单元，功率正常性检测子单元，定位模式切换检测子单元，伪距变化率检测子单元，惯导联合检测子单元，最小二乘冗余检测子单元及欺骗干扰判决子单元。本发明提高了输出频率的准确度，也提高了三种授时模式都不可用时的守时精度和内部信号处理的精度。

技术领域

本发明属于时统设备技术领域，尤其涉及一种自主可控多模抗干扰时统设备。

背景技术

时间频率作为一个重要的基本物理量在国民经济、国防建设和基础科学研究中起着重要作用。时间统一设备（简称时统设备）是提供统一标准时间信号和标准频率信号的设备。时间基准已经成为整个国家信息化建设的重要基础信息，高精度的时间服务在通信、网络、金融证券、广电、电力、国防、航空航天、基础研究等领域有着广泛的应用需求。频率信号是所有通信、网络和电子设备的必备信号；频率信号的准确性和稳定性对于这些系统和设备性能起着至关重要的作用（2018年中国时间频率行业发展现状及发展前景分析;中国产业信息网(http://www.chyxx.com/industry/201801/604269.html),2018年01月16日.）。2019年7月14日，欧洲的伽利略卫星导航定位系统技术故障导致部分导航服务中断，就是因为系统的时统出现了故障，导致整个系统的崩溃。

现阶段主要的授时方法主要包括短波授时、长波授时、星基授时方式、网络授时等多种方式。其中采用卫星导航定位系统的星基授时模式，如北斗、GPS、Glonass来进行授时，其授时精度高，可以达到50ns，授时响应时间短，一般小于2分钟，但其易受遮挡、干扰和欺骗（张政治,贺振华,郑鹏宇;基于北斗系统的网络时间同步系统建设研究;第九届中国卫星导航学术年会论文集;2018-05-23;哈尔滨.）。短波授时廉价而方便，年阻断率低，一般小于0.13‰，精度只有±lms左右。长波授时覆盖能力比短波强，授时精度达到微秒量级，但是每天只发播8小时，年阻断率较高。网络授时是基于国际互联网或者局域网的授时方式，局域网授时精度可达1ms，国际互联网精度可达10ms，其特点是兼容互联网协议，终端无须其他辅助设备。现阶段，市场上的时统设备绝大部分都是基于星基授时方式，网络授时的时间源也大都基于星基授时方式。但卫星导航定位系统的连续性、可用性和抗干扰性对于某些重要场合仍显得比较薄弱，具体表现在：卫星导航定位系统的信号容易被遮挡，需要将天线置于开阔的室外，才能接收到卫星的信号，室内难以应用；卫星导航定位系统的信号的开放性，使得其容易受到外部的干扰和欺骗，现在导航战已经成为电子战的一个热点方向，干扰和欺骗变得越来越容易；国产化程度低；虽然我国的北斗一代、二代、三代导航定位系统已经成熟，但是大多数接收机的芯片都是国外的芯片，国产自主化程度不高，存在一定的隐患。从以上的四种授时方式的特点可以看出，各有优缺点，如果能够充分融合这几种授时模式，互补克服缺点，互助发挥优势，能够使得时统设备的性能和可靠性的产生倍增效应。这种多模结合方式的时统设备就能在提高系统性能的同时，提高系统的鲁棒性和可靠性。

现阶段主要的频率源包括石英晶体振荡器和原子钟，石英晶体振荡器是指内含石英晶体与振荡电路的模组，可直接产生振荡讯号输出。主要包括以下类型：

XO : 一般型(Crystal oscillator)；

TCXO : 温度补偿型晶振(Temperature compensated crystal oscillator)；

OCXO : 恒温晶振(Oven-controlled crystal oscillator)；恒温晶振又分为单槽恒温晶振和双槽恒温晶振；