本發(fā)明涉及時(shí)鐘同步技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種衛(wèi)星導(dǎo)航授時(shí)守時(shí)在時(shí)鐘同步系統(tǒng)中的解決方法。

背景技術(shù)：

軍工系統(tǒng)、金融系統(tǒng)、電信系統(tǒng)、電力系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)都需要對時(shí)間、頻率進(jìn)行同步，時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展對于國家的經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)以及社會(huì)和國防安全有十分重要的意義。目前，時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)的授時(shí)同步途徑正在由短波、長波、電視等技術(shù)手段向?qū)Ш叫l(wèi)星發(fā)展。利用導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行授時(shí)同步的主要原理是，通過導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)接收模塊接收衛(wèi)星信號(hào)，根據(jù)接收到的導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)中的1pps(秒脈沖)信號(hào)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)授時(shí)及網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步。

相位是與電路結(jié)構(gòu)有關(guān)的參數(shù)，交流電的大小和方向是隨時(shí)間變化的，相位是反映交流電任何時(shí)刻的狀態(tài)的物理量。

兩個(gè)頻率相同的交流電相位的差叫做相位差，或者叫做相差。這兩個(gè)頻率相同的交流電，可以是兩個(gè)交流電流，可以是兩個(gè)交流電壓，可以是兩個(gè)交流電動(dòng)勢，也可以是這三種量中的任何兩個(gè)。

相位測量是正弦信號(hào)經(jīng)過不同的時(shí)間或不同的網(wǎng)絡(luò)后可以有不同的相位。通常所謂相位測量是指對兩個(gè)同頻率信號(hào)之間相位差的測量。最常見的是對網(wǎng)絡(luò)輸入與輸出信號(hào)的相位差，即網(wǎng)絡(luò)相移的測量。能提供固定或可變相移量的無耗二端口網(wǎng)絡(luò)稱為固定或可變移相器。

在電力系統(tǒng)中，為了保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，需要控制系統(tǒng)中關(guān)鍵點(diǎn)位間的電壓相位差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的是提供一種衛(wèi)星導(dǎo)航授時(shí)守時(shí)在時(shí)鐘同步系統(tǒng)中的解決方法，采用衛(wèi)星導(dǎo)航高精度授時(shí)子系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)來進(jìn)行精確的相位測量。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種基于衛(wèi)星導(dǎo)航高精度授時(shí)的相位測量系統(tǒng)，包括衛(wèi)星導(dǎo)航高精度授時(shí)子系統(tǒng)、時(shí)間同步子系統(tǒng)、多個(gè)采樣脈沖獲取模塊、雙蹤示波器；

所述衛(wèi)星導(dǎo)航高精度授時(shí)子系統(tǒng)用于向時(shí)間同步子系統(tǒng)提供高精度的pps基準(zhǔn)信號(hào)；

所述時(shí)間同步子系統(tǒng)用于通過接收高精度的pps基準(zhǔn)信號(hào)使多個(gè)采樣脈沖獲取模塊與衛(wèi)星導(dǎo)航高精度授時(shí)子系統(tǒng)的時(shí)間保持同步；

所述采樣脈沖獲取模塊用于獲取同一時(shí)間的待測量點(diǎn)的采樣脈沖信號(hào)；

所述雙蹤示波器用于將同一時(shí)間的待測量點(diǎn)的采樣脈沖信號(hào)同時(shí)加到兩個(gè)y通道，根據(jù)兩個(gè)波形的時(shí)間間隔δt與波形周期t的比，計(jì)算相位差φ，φ＝360*(δt/t)。

進(jìn)一步地，所述衛(wèi)星導(dǎo)航高精度授時(shí)子系統(tǒng)包括：

衛(wèi)星信號(hào)接收模塊，用于跟蹤接收多顆導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)出的衛(wèi)星pps信號(hào)；

工作狀態(tài)判斷模塊，用于實(shí)時(shí)監(jiān)控衛(wèi)星信號(hào)接收模塊跟蹤到的衛(wèi)星數(shù)量，進(jìn)而判斷授時(shí)子系統(tǒng)的工作狀態(tài)為授時(shí)狀態(tài)或守時(shí)狀態(tài)；

晶振控制模塊，用于通過一控制參數(shù)，控制恒溫晶振輸出的本地時(shí)鐘信號(hào)的頻率；

恒溫晶振，用于在晶振控制模塊的控制下輸出本地時(shí)鐘信號(hào)；

采樣模塊，用于對本地時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行采樣，反饋給晶振控制模塊和基準(zhǔn)信號(hào)輸出模塊；

基準(zhǔn)信號(hào)輸出模塊，用于向外部輸出pps基準(zhǔn)信號(hào)；

恒溫模塊，用于監(jiān)控恒溫晶振、晶振控制模塊和采樣模塊的溫度變化，并將其控制在恒定溫度；

其中，當(dāng)授時(shí)子系統(tǒng)工作于授時(shí)狀態(tài)下時(shí)，晶振控制模塊根據(jù)衛(wèi)星pps信號(hào)對恒溫晶振進(jìn)行馴服，使恒溫晶振輸出的本地時(shí)鐘信號(hào)的頻率調(diào)整為衛(wèi)星pps信號(hào)的標(biāo)稱頻率，同時(shí)，記錄控制參數(shù)的變化情況；基準(zhǔn)信號(hào)輸出模塊對調(diào)整后的本地時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行分頻處理，得到pps基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行輸出；

當(dāng)授時(shí)子系統(tǒng)工作于守時(shí)狀態(tài)下時(shí)，晶振控制模塊根據(jù)控制參數(shù)在授時(shí)狀態(tài)下的變化情況，對本地時(shí)鐘信號(hào)的頻率進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)整；基準(zhǔn)信號(hào)輸出模塊對補(bǔ)償調(diào)整后的本地時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行分頻處理，得到pps基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行輸出。

進(jìn)一步地，所述恒溫模塊、恒溫晶振、晶振控制模塊和采樣模塊通過一外殼密封在一個(gè)密閉空間內(nèi)，所述恒溫模塊包括環(huán)境溫度傳感器、恒溫控制模塊和加熱模塊；

所述環(huán)境溫度傳感器用于檢測密閉空間的溫度；

所述加熱模塊用于工作使密閉空間溫度上升；

所述恒溫控制模塊包括一比較器，用于比較環(huán)境傳感器溫度與比較器自身設(shè)定溫度值；若環(huán)境傳感器檢測溫度低于比較器設(shè)定溫度值，恒溫控制模塊控制加熱模塊工作，使密閉空間溫度穩(wěn)定；若環(huán)境傳感器檢測溫度高于比較器設(shè)定溫度值時(shí)，停止加熱模塊的工作。

進(jìn)一步地，所述衛(wèi)星導(dǎo)航高精度授時(shí)子系統(tǒng)還包括一恒溫補(bǔ)償模塊，所述恒溫補(bǔ)償模塊包括一數(shù)字溫度傳感器，所述數(shù)字溫度傳感器緊貼恒溫晶振的金屬表面，用于檢測恒溫晶振的溫度，數(shù)字溫度傳感器連接晶振控制模塊，晶振控制模塊通過讀取數(shù)字傳感器溫度變化監(jiān)控恒溫晶振內(nèi)部的電壓變化，其對應(yīng)監(jiān)控公式為：

f(y)＝cy³+dy²+ey+f0

式中，f(y)為對應(yīng)溫度下的恒溫晶振的頻率，a，b，c分別為固定參數(shù)，y為數(shù)字溫度傳感器檢測到的溫度值。

進(jìn)一步地，所述晶振控制模塊包括數(shù)據(jù)處理模塊、補(bǔ)償控制模塊、dac控制模塊和dac；

dac控制模塊用于向dac輸出控制參數(shù)；

dac用于將dac控制模塊提供的控制參數(shù)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的壓控電壓，輸出給恒溫晶振，以控制恒溫晶振輸出的本地時(shí)鐘信號(hào)的頻率；

數(shù)據(jù)處理模塊用于在授時(shí)狀態(tài)下提取衛(wèi)星pps信號(hào)的標(biāo)稱頻率，提供給dac控制模塊；

補(bǔ)償控制模塊用于在授時(shí)狀態(tài)下記錄dac控制模塊輸出的控制參數(shù)的變化情況；還用于在守時(shí)狀態(tài)下，根據(jù)控制參數(shù)在授時(shí)狀態(tài)下的變化情況，向dac控制模塊發(fā)出補(bǔ)償指令；

dac控制模塊還用于在授時(shí)狀態(tài)下，根據(jù)標(biāo)稱頻率和本地時(shí)鐘信號(hào)頻率之間的差異，對輸出的控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，使本地時(shí)鐘信號(hào)的頻率趨向于標(biāo)稱頻率；還用于在守時(shí)狀態(tài)下，根據(jù)補(bǔ)償控制模塊的補(bǔ)償指令，對輸出的控制參數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)整。

進(jìn)一步地，所述衛(wèi)星導(dǎo)航高精度授時(shí)子系統(tǒng)在授時(shí)狀態(tài)下，所述補(bǔ)償控制模塊每間隔一段固定時(shí)間，對dac控制模塊輸出的控制參數(shù)進(jìn)行一次存儲(chǔ)；

在守時(shí)狀態(tài)下，補(bǔ)償控制模塊根據(jù)授時(shí)狀態(tài)下存儲(chǔ)的控制參數(shù)，計(jì)算出控制參數(shù)每改變1的時(shí)間周期；每經(jīng)過一個(gè)所述時(shí)間周期，補(bǔ)償控制模塊向dac控制模塊發(fā)送一個(gè)補(bǔ)償指令，使dac控制模塊輸出的控制參數(shù)對應(yīng)加1或減1。

進(jìn)一步地，所述時(shí)間同步子系統(tǒng)包括主時(shí)間服務(wù)器、子站時(shí)間服務(wù)器、多e1/ptp時(shí)間通道適配器和單e1/ptp時(shí)間通道適配器，所述主時(shí)間服務(wù)器與所述多e1/ptp時(shí)間通道適配器連接，所述子站時(shí)間服務(wù)器與所述單e1/ptp時(shí)間通道適配器連接，所述多e1/ptp時(shí)間通道適配器通過傳輸網(wǎng)絡(luò)與所述單e1/ptp時(shí)間通道適配器連接；

所述主時(shí)間服務(wù)器用于接收高精度的pps基準(zhǔn)信號(hào)；

所述多e1/ptp時(shí)間通道適配器設(shè)置有以太ptp接口和多個(gè)e1接口，所述多e1/ptp時(shí)間通道適配器用于建立所述多個(gè)e1接口與子站時(shí)間服務(wù)器硬件地址的對應(yīng)關(guān)系、實(shí)現(xiàn)以太ptp接口信號(hào)和e1接口信號(hào)的映射和解映射、根據(jù)ptp協(xié)議對ptp報(bào)文進(jìn)行處理；

所述單e1/ptp時(shí)間通道適配器設(shè)置有單個(gè)以太ptp接口和單個(gè)e1接口，所述單e1/ptp時(shí)間通道適配器用于實(shí)現(xiàn)以太ptp接口信號(hào)和e1接口信號(hào)的映射和解映射、計(jì)算所述ptp接口信號(hào)和所述e1接口信號(hào)的映射和解映射的延時(shí)、根據(jù)所述ptp協(xié)議對ptp報(bào)文進(jìn)行處理；

其中，所述多e1/ptp時(shí)間通道適配器包括：

第一同步報(bào)文處理單元，用于以廣播方式發(fā)送同步報(bào)文到所述e1接口，將所述同步報(bào)文映射到所述e1接口信號(hào)，計(jì)算所述同步報(bào)文從所述以太ptp接口到所述e1接口的處理延時(shí)，填入所述同步報(bào)文修正域字段；

第一跟隨報(bào)文處理單元，用于以廣播方式發(fā)送跟隨報(bào)文到所述e1接口，將所述跟隨報(bào)文映射到所述e1接口信號(hào)；

第一延遲計(jì)算請求報(bào)文處理單元，用于計(jì)算延遲計(jì)算請求報(bào)文從所述e1接口到所述以太ptp接口的處理延時(shí)，填入所述延遲計(jì)算請求報(bào)文的修正域，同時(shí)記錄e1接口號(hào)和所述延遲計(jì)算請求報(bào)文攜帶的所述子站時(shí)間服務(wù)器硬件地址；

第一延遲計(jì)算請求響應(yīng)報(bào)文處理單元，用于根據(jù)e1接口號(hào)和所述子站時(shí)間服務(wù)器硬件地址的對應(yīng)關(guān)系，將所述延遲計(jì)算請求響應(yīng)報(bào)文通過和所述子站時(shí)間服務(wù)器對應(yīng)的e1接口發(fā)出。

進(jìn)一步地，所述單e1/ptp時(shí)間通道適配器包括：

第二同步報(bào)文處理單元，用于發(fā)送同步報(bào)文到所述e1接口和所述ptp接口，將所述同步報(bào)文分別解映射到e1接口信號(hào)和ptp接口信號(hào)，計(jì)算所述同步報(bào)文在e1接口到所述ptp接口的解映射延時(shí)，填入同步報(bào)文修正域字段；

第二跟隨報(bào)文處理單元，用于發(fā)送跟隨報(bào)文到所述e1接口和所述ptp接口，將所述跟隨報(bào)文分別解映射到所述e1接口信號(hào)和所述ptp接口信號(hào)；

第二延遲計(jì)算請求報(bào)文處理單元，用于實(shí)現(xiàn)子站ptp接口信號(hào)到e1接口信號(hào)上映射，計(jì)算所述子站ptp接口信號(hào)到所述e1接口信號(hào)的映射延時(shí)，填入所述延遲計(jì)算請求報(bào)文的修正域；

第二延遲計(jì)算請求響應(yīng)報(bào)文處理單元，用于發(fā)送延遲計(jì)算請求響應(yīng)報(bào)文到所述e1接口和所述ptp接口，將所述延遲計(jì)算請求響應(yīng)報(bào)文分別解映射到所述e1接口信號(hào)和所述ptp接口信號(hào)。

進(jìn)一步地，所述多e1/ptp時(shí)間通道適配器和所述單e1/ptp時(shí)間通道適配器均通過fpga設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)；

所述傳輸網(wǎng)絡(luò)為同步數(shù)字傳輸體系；

所述子站時(shí)間服務(wù)器包括ptp從鐘接口，所述子站時(shí)間服務(wù)器處理ieee1588v2協(xié)議；

所述以太ptp接口物理接口為百兆/千兆以太網(wǎng)光電口；

所述單e1/ptp時(shí)間通道適配器的個(gè)數(shù)在2到32之間；

所述單e1/ptp時(shí)間通道適配器和所述子站時(shí)間服務(wù)器的個(gè)數(shù)相等。

一種基于衛(wèi)星導(dǎo)航高精度授時(shí)的相位測量方法，包括：

衛(wèi)星導(dǎo)航高精度授時(shí)子系統(tǒng)向時(shí)間同步子系統(tǒng)提供高精度的pps基準(zhǔn)信號(hào)；

時(shí)間同步子系統(tǒng)通過接收高精度的pps基準(zhǔn)信號(hào)使多個(gè)采樣脈沖獲取模塊與衛(wèi)星導(dǎo)航高精度授時(shí)子系統(tǒng)的時(shí)間保持同步；

采樣脈沖獲取模塊獲取同一時(shí)間的待測量點(diǎn)的采樣脈沖信號(hào)；

雙蹤示波器將同一時(shí)間的待測量點(diǎn)的采樣脈沖信號(hào)同時(shí)加到兩個(gè)y通道，根據(jù)兩個(gè)波形的時(shí)間間隔δt與波形周期t的比，計(jì)算相位差φ，φ＝360*(δt/t)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明采用衛(wèi)星導(dǎo)航高精度授時(shí)子系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)，可以使整個(gè)系統(tǒng)的采樣脈沖時(shí)間誤差保持在幾個(gè)μs以內(nèi)，對應(yīng)的相位測量誤差也就不大于0.5度，完全滿足了系統(tǒng)的要求。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明基于衛(wèi)星導(dǎo)航高精度授時(shí)的相位測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明相位測量的原理示意圖；

圖3是本發(fā)明衛(wèi)星導(dǎo)航高精度授時(shí)子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明恒溫模塊調(diào)整過程中溫度隨時(shí)間變化的曲線圖；

圖5是本發(fā)明恒溫控制模塊的實(shí)現(xiàn)原理圖；

圖6是本發(fā)明恒溫晶振的頻率隨環(huán)境溫度變化的曲線圖；

圖7是本發(fā)明晶振控制模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明衛(wèi)星導(dǎo)航高精度授時(shí)子系統(tǒng)授時(shí)方法的流程示意圖；

圖9是本發(fā)明的恒溫晶振的控制結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是本發(fā)明時(shí)間同步子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是本發(fā)明基于衛(wèi)星導(dǎo)航高精度授時(shí)的相位測量方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面將結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。需要指出的是，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例，基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

如圖1、圖2所示，本發(fā)明提供一種基于衛(wèi)星導(dǎo)航高精度授時(shí)的相位測量系統(tǒng)，包括衛(wèi)星導(dǎo)航高精度授時(shí)子系統(tǒng)、時(shí)間同步子系統(tǒng)、多個(gè)采樣脈沖獲取模塊、雙蹤示波器；

所述衛(wèi)星導(dǎo)航高精度授時(shí)子系統(tǒng)用于向時(shí)間同步子系統(tǒng)提供高精度的pps基準(zhǔn)信號(hào)；

所述時(shí)間同步子系統(tǒng)用于通過接收高精度的pps基準(zhǔn)信號(hào)使多個(gè)采樣脈沖獲取模塊與衛(wèi)星導(dǎo)航高精度授時(shí)子系統(tǒng)的時(shí)間保持同步；

所述采樣脈沖獲取模塊用于獲取同一時(shí)間的待測量點(diǎn)的采樣脈沖信號(hào)；

所述雙蹤示波器用于將同一時(shí)間的待測量點(diǎn)的采樣脈沖信號(hào)同時(shí)加到兩個(gè)y通道，根據(jù)兩個(gè)波形的時(shí)間間隔δt與波形周期t的比，計(jì)算相位差φ，φ＝360*(δt/t)。

在系統(tǒng)的時(shí)鐘統(tǒng)一后，就可以做到輸入信號(hào)的采樣脈沖同步，就可以很容易地測出電力系統(tǒng)中各電站間電壓的相位關(guān)系。要保證相位測量的準(zhǔn)確性，采樣脈沖的同步誤差就要求非常小，必須嚴(yán)格控制在幾個(gè)μs之內(nèi)。對50hz系統(tǒng)來說1度對應(yīng)于55μs。而利用廣播電臺(tái)或類似手段的對時(shí)方式顯然是不適合的，它們的對時(shí)誤差是毫秒級(jí)的，而1ms對于50hz系統(tǒng)來說就是18度的相位差，是絕對不能接受的。唯有g(shù)ps衛(wèi)星時(shí)鐘才能滿足這一要求，利用gps/bd衛(wèi)星時(shí)種的1pps脈沖同步方式，可以使整個(gè)系統(tǒng)的采樣脈沖時(shí)間誤差保持在幾個(gè)μs以內(nèi)，對應(yīng)的相角測量誤差也就不大于0.5度，完全滿足了系統(tǒng)的要求。

公式：φ＝360*(δt/t)

t＝1/50hz＝20ms，對應(yīng)1°是55μs；衛(wèi)星導(dǎo)航高精度授時(shí)子系統(tǒng)的頻率精度：≤1e-12；

利用衛(wèi)星導(dǎo)航高精度授時(shí)子系統(tǒng)的同步方式，可以使整個(gè)系統(tǒng)的采樣脈沖時(shí)間誤差保持在亞微秒以內(nèi)，滿足了系統(tǒng)的要求。

如圖3所示，所述衛(wèi)星導(dǎo)航高精度授時(shí)子系統(tǒng)包括：

衛(wèi)星信號(hào)接收模塊，用于跟蹤接收多顆導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)出的衛(wèi)星pps信號(hào)；

工作狀態(tài)判斷模塊，用于實(shí)時(shí)監(jiān)控衛(wèi)星信號(hào)接收模塊跟蹤到的衛(wèi)星數(shù)量，進(jìn)而判斷授時(shí)子系統(tǒng)的工作狀態(tài)為授時(shí)狀態(tài)或守時(shí)狀態(tài)；

晶振控制模塊，用于通過一控制參數(shù)，控制恒溫晶振輸出的本地時(shí)鐘信號(hào)的頻率；

恒溫晶振，用于在晶振控制模塊的控制下輸出本地時(shí)鐘信號(hào)；

采樣模塊，用于對本地時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行采樣，反饋給晶振控制模塊和基準(zhǔn)信號(hào)輸出模塊；

基準(zhǔn)信號(hào)輸出模塊，用于向外部輸出pps基準(zhǔn)信號(hào)；

恒溫模塊，用于監(jiān)控恒溫晶振、晶振控制模塊和采樣模塊的溫度變化，并將其控制在恒定溫度；

其中，當(dāng)授時(shí)子系統(tǒng)工作于授時(shí)狀態(tài)下時(shí)，晶振控制模塊根據(jù)衛(wèi)星pps信號(hào)對恒溫晶振進(jìn)行馴服，使恒溫晶振輸出的本地時(shí)鐘信號(hào)的頻率調(diào)整為衛(wèi)星pps信號(hào)的標(biāo)稱頻率，同時(shí)，記錄控制參數(shù)的變化情況；基準(zhǔn)信號(hào)輸出模塊對調(diào)整后的本地時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行分頻處理，得到pps基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行輸出；

當(dāng)授時(shí)子系統(tǒng)工作于守時(shí)狀態(tài)下時(shí)，晶振控制模塊根據(jù)控制參數(shù)在授時(shí)狀態(tài)下的變化情況，對本地時(shí)鐘信號(hào)的頻率進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)整；基準(zhǔn)信號(hào)輸出模塊對補(bǔ)償調(diào)整后的本地時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行分頻處理，得到pps基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行輸出。

作為優(yōu)選的，所述恒溫模塊、恒溫晶振、晶振控制模塊和采樣模塊通過一外殼密封在一個(gè)密閉空間內(nèi)，在本實(shí)施例中采用金屬外殼進(jìn)行密封；所述恒溫模塊包括環(huán)境溫度傳感器、恒溫控制模塊和加熱模塊；

所述環(huán)境溫度傳感器用于檢測密閉空間的溫度；

所述加熱模塊用于工作使密閉空間溫度上升；

所述恒溫控制模塊包括一比較器，用于比較環(huán)境傳感器溫度與比較器自身設(shè)定溫度值；若環(huán)境傳感器檢測溫度低于比較器設(shè)定溫度值，恒溫控制模塊控制加熱模塊工作，經(jīng)過反復(fù)震蕩，最終穩(wěn)定在一個(gè)理想數(shù)據(jù)，使密閉空間溫度穩(wěn)定，溫度的變化規(guī)律如圖4所示；若環(huán)境傳感器檢測溫度溫度高于比較器設(shè)定溫度值時(shí)，停止加熱模塊的工作。

在本實(shí)施例中，恒溫控制模塊的實(shí)現(xiàn)原理如圖5所示，溫度傳感器的電阻值隨著溫度的變化，加在運(yùn)放的4腳電壓(vtemp)發(fā)送變化；而r20與r24產(chǎn)生的電壓v常(r24×(vcc/(r20+r24)))不變；

運(yùn)放的輸出電壓：

vout＝v常-vtemp；

當(dāng)外界溫度變小時(shí)，溫度傳感器電阻的電阻增大，如下面公式vtemp的電壓增大；

vtemp＝r17×(vcc/(r17+r16))

當(dāng)溫度降到一定的程度，vout的電壓輸出0v，打開加熱管，相反當(dāng)溫度升到一定程度時(shí)，vout的電壓輸出大于0v，從而控制三極管的功率大小。

在實(shí)際使用中，恒溫晶振的頻率與環(huán)境溫度的對應(yīng)關(guān)系如圖6曲線所示，該曲線的變化規(guī)律符合下列5階公式：

f(x)＝ax⁵+bx⁴+cx³+dx²+ex+f0

式中，x表示環(huán)境溫度值，f(x)為對應(yīng)的恒溫晶振的頻率，a，b，c，d，e分別為固定參數(shù)，f0為標(biāo)準(zhǔn)頻率。

因此在本實(shí)施例中，還包括一恒溫補(bǔ)償模塊，所述恒溫補(bǔ)償模塊包括一數(shù)字溫度傳感器，所述數(shù)字溫度傳感器緊貼恒溫晶振的金屬表面，用于檢測恒溫晶振的溫度，數(shù)字溫度傳感器連接晶振控制模塊，晶振控制模塊通過讀取數(shù)字傳感器溫度變化監(jiān)控恒溫晶振內(nèi)部的電壓變化，其對應(yīng)監(jiān)控公式為：

f(y)＝cy³+dy²+ey+f0

式中，f(y)為對應(yīng)溫度下的恒溫晶振的頻率，c，d，e分別為固定參數(shù)(是由頻率，溫度變化，頻率調(diào)整參數(shù)確定)，y為數(shù)字溫度傳感器檢測到的溫度值。

在本實(shí)施例中，如圖7所示，所述晶振控制模塊包括數(shù)據(jù)處理模塊、補(bǔ)償控制模塊、dac控制模塊和dac；

dac控制模塊用于向dac輸出控制參數(shù)；

dac用于將dac控制模塊提供的控制參數(shù)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的壓控電壓，輸出給恒溫晶振，以控制恒溫晶振輸出的本地時(shí)鐘信號(hào)的頻率；

數(shù)據(jù)處理模塊用于在授時(shí)狀態(tài)下提取衛(wèi)星pps信號(hào)的標(biāo)稱頻率，提供給dac控制模塊；

補(bǔ)償控制模塊用于在授時(shí)狀態(tài)下記錄dac控制模塊輸出的控制參數(shù)的變化情況；

還用于在守時(shí)狀態(tài)下，根據(jù)控制參數(shù)在授時(shí)狀態(tài)下的變化情況，向dac控制模塊發(fā)出補(bǔ)償指令；

dac控制模塊還用于在授時(shí)狀態(tài)下，根據(jù)標(biāo)稱頻率和本地時(shí)鐘信號(hào)頻率之間的差異，對輸出的控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，使本地時(shí)鐘信號(hào)的頻率趨向于標(biāo)稱頻率；還用于在守時(shí)狀態(tài)下，根據(jù)補(bǔ)償控制模塊的補(bǔ)償指令，對輸出的控制參數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)整。

作為優(yōu)選的，在授時(shí)狀態(tài)下，所述補(bǔ)償控制模塊每間隔一段固定時(shí)間，對dac控制模塊輸出的控制參數(shù)進(jìn)行一次存儲(chǔ)；

在守時(shí)狀態(tài)下，補(bǔ)償控制模塊根據(jù)授時(shí)狀態(tài)下存儲(chǔ)的控制參數(shù)，計(jì)算出控制參數(shù)每改變1的時(shí)間周期；每經(jīng)過一個(gè)所述時(shí)間周期，補(bǔ)償控制模塊向dac控制模塊發(fā)送一個(gè)補(bǔ)償指令，使dac控制模塊輸出的控制參數(shù)對應(yīng)加1或減1。

如圖8所示，本發(fā)明提供了衛(wèi)星導(dǎo)航高精度授時(shí)子系統(tǒng)的授時(shí)方法，包括：

s1、確認(rèn)授時(shí)子系統(tǒng)是否定位成功：當(dāng)授時(shí)子系統(tǒng)定位成功時(shí)，進(jìn)入授時(shí)狀態(tài)；當(dāng)授時(shí)子系統(tǒng)定位失敗時(shí)，進(jìn)入守時(shí)狀態(tài)，恒溫模塊及恒溫補(bǔ)償模塊對系統(tǒng)溫度進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)整，使子系統(tǒng)始終處于恒定溫度；

s2、判斷衛(wèi)星信號(hào)接收模塊提供的衛(wèi)星pps信號(hào)是否持續(xù)有效：當(dāng)衛(wèi)星pps信號(hào)持續(xù)有效時(shí)，授時(shí)子系統(tǒng)維持在授時(shí)狀態(tài)；當(dāng)衛(wèi)星pps信號(hào)失效時(shí)，授時(shí)子系統(tǒng)進(jìn)入守時(shí)狀態(tài)；

s3、利用衛(wèi)星pps信號(hào)進(jìn)行授時(shí)：當(dāng)授時(shí)子系統(tǒng)處于授時(shí)狀態(tài)時(shí)，晶振控制模塊根據(jù)衛(wèi)星pps信號(hào)對恒溫晶振進(jìn)行馴服，使恒溫晶振輸出的本地時(shí)鐘信號(hào)的頻率調(diào)整為衛(wèi)星pps信號(hào)的標(biāo)稱頻率，然后對調(diào)整后本地時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行分頻處理，得到pps基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行輸出；

s4、利用本地時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行守時(shí)：當(dāng)授時(shí)子系統(tǒng)處于守時(shí)狀態(tài)時(shí)，斷開衛(wèi)星pps信號(hào)，對本地時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行分頻處理，得到pps基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行輸出。

在步驟s1中，所述恒溫的監(jiān)控和調(diào)整方法已有描述，因此不再贅述。

其中，s1和s2的目的在于判斷衛(wèi)星信號(hào)接收模塊提供的衛(wèi)星pps信號(hào)的有效性，進(jìn)而決定授時(shí)子系統(tǒng)目前應(yīng)當(dāng)工作于授時(shí)狀態(tài)還是守時(shí)狀態(tài)。

具體地，在s1中，當(dāng)衛(wèi)星信號(hào)接收模塊跟蹤到的衛(wèi)星數(shù)量大于或等于4顆時(shí)，則判定授時(shí)子系統(tǒng)定位成功，即衛(wèi)星信號(hào)接收模塊提供的衛(wèi)星pps信號(hào)有效，授時(shí)子系統(tǒng)進(jìn)入授時(shí)狀態(tài)。跟蹤到的衛(wèi)星數(shù)量小于4顆時(shí)，則判定授時(shí)子系統(tǒng)定位失敗，即衛(wèi)星信號(hào)接收模塊提供的衛(wèi)星pps信號(hào)無效，授時(shí)子系統(tǒng)進(jìn)入守時(shí)狀態(tài)。

在s2中，當(dāng)衛(wèi)星信號(hào)接收模塊跟蹤到的衛(wèi)星數(shù)量持續(xù)大于2或等于2顆時(shí)，則認(rèn)定衛(wèi)星信號(hào)接收模塊提供的衛(wèi)星pps信號(hào)依然保持有效，該衛(wèi)星pps信號(hào)可用于授時(shí)，授時(shí)子系統(tǒng)維持在授時(shí)狀態(tài)；而一旦跟蹤到的衛(wèi)星數(shù)量小于2顆，則認(rèn)定衛(wèi)星信號(hào)接收模塊提供的衛(wèi)星pps信號(hào)失效，該衛(wèi)星pps信號(hào)不可用于授時(shí)，授時(shí)子系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到守時(shí)狀態(tài)。當(dāng)授時(shí)子系統(tǒng)處于守時(shí)狀態(tài)時(shí)，需要重新按照s1的判斷條件定位成功后才可轉(zhuǎn)換到授時(shí)狀態(tài)。

需要說明的是，s3和s4是并列的，分別定義了授時(shí)子系統(tǒng)在授時(shí)狀態(tài)和守時(shí)狀態(tài)下的工作方式，兩者之間并不存在先后關(guān)系。通過s1和s2的判斷，使授時(shí)子系統(tǒng)在s3的授時(shí)狀態(tài)和s4的守時(shí)狀態(tài)之間切換。

為了在衛(wèi)星pps信號(hào)失效后，授時(shí)子系統(tǒng)的本地時(shí)鐘信號(hào)頻率仍能保持較高的精度，從而使得在守時(shí)狀態(tài)下有本地時(shí)鐘信號(hào)分頻得到的pps基準(zhǔn)信號(hào)仍能保持與衛(wèi)星同步，本發(fā)明實(shí)施例對s3和s4的具體工作方式進(jìn)行了改進(jìn)。

作為改進(jìn)，在s3中，還包括，記錄晶振控制模塊對恒溫晶振進(jìn)行馴服時(shí)輸出的控制參數(shù)的變化情況；

在s4中，在對本地時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行分頻處理之前，還包括，根據(jù)控制參數(shù)在授時(shí)狀態(tài)下的變化情況，對本地時(shí)鐘信號(hào)的頻率進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)整。

從本質(zhì)上來說，本發(fā)明實(shí)施例對于s3和s4的改進(jìn)在于，在授時(shí)狀態(tài)下記錄本地時(shí)鐘信號(hào)的頻率變化情況，并且總結(jié)其變化規(guī)律，以期實(shí)現(xiàn)在守時(shí)狀態(tài)下對本地時(shí)鐘信號(hào)的頻率進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。

實(shí)際上，由于在馴服過程中，所述恒溫晶振輸出的本地時(shí)鐘信號(hào)的頻率是不斷調(diào)整的，即晶振控制模塊每一時(shí)刻都在使恒溫晶振的輸出頻率趨向于標(biāo)稱頻率，這種調(diào)整需要一個(gè)時(shí)間過程，而不是能夠立即實(shí)現(xiàn)的；因此，我們無法直接記錄本地時(shí)鐘信號(hào)的頻率變化。

現(xiàn)有技術(shù)中，晶振控制模塊通常包括一dac(digitaltoanalogconverter，數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器)和一dac控制模塊，如圖9所示，dac控制模塊(通常為單片機(jī))向dac發(fā)送20位的dac_data，dac根據(jù)dac_data的大小改變其輸出的壓控電壓vc，壓控電壓vc輸入到恒溫晶振的壓控腳，壓控電壓vc改變，恒溫晶振的輸出頻率也跟著變化。壓控電壓vc的大小與dac_data的大小成正比關(guān)系，而恒溫晶振的輸出頻率大小又與壓控電壓vc成正比關(guān)系。其中，dac_data即為以上所述的控制參數(shù)。

馴服過程中，為了把恒溫晶振的輸出頻率鎖定在標(biāo)稱頻率，dac_data是不斷變化的，dac_data值隨時(shí)間的變化即對應(yīng)地反映了恒溫晶振的輸出頻率隨時(shí)間的變化；所以，可以通過記錄dac_data的值來代替所述本地時(shí)鐘信號(hào)的頻率。

具體地，在s3的授時(shí)狀態(tài)下記錄控制參數(shù)變化情況的方法為：每隔1個(gè)小時(shí)，將晶振控制模塊輸出的控制參數(shù)(即以上所述的dac控制模塊輸出的dac_data)進(jìn)行一次存儲(chǔ)，連續(xù)記錄24小時(shí)。

當(dāng)衛(wèi)星pps信號(hào)失效時(shí)，授時(shí)子系統(tǒng)進(jìn)入守時(shí)狀態(tài)，由授時(shí)子系統(tǒng)在授時(shí)狀態(tài)下記錄的控制參數(shù)，能夠計(jì)算出該控制參數(shù)在24小時(shí)內(nèi)的變化值δdac＝dac24-dacl。為了使所述本地時(shí)鐘信號(hào)的頻率與標(biāo)稱頻率保持相對恒定，在未來24小時(shí)內(nèi)，所述dac控制模塊必須改變等值的dac_data來補(bǔ)償恒溫晶振。當(dāng)δdac為正時(shí)，dac_data在24小時(shí)內(nèi)增加|δdac|，當(dāng)δdac為負(fù)時(shí)，dac_data在24小時(shí)內(nèi)減小|δdac|。

具體地，在s4中，對本地時(shí)鐘信號(hào)的頻率進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)整的方法為：以秒為單位，計(jì)算出授時(shí)狀態(tài)下的控制參數(shù)每改變1的時(shí)間周期δt＝24*60*60/δdac；在守時(shí)狀態(tài)下，每經(jīng)過一個(gè)所述時(shí)間周期，將晶振控制模塊輸出的控制參數(shù)對應(yīng)加1或減1；dac輸出的壓控電壓vc也隨著增大或者減小，從而控制恒溫晶振的輸出頻率保持恒定。

如圖10所示，所述時(shí)間同步子系統(tǒng)包括主時(shí)間服務(wù)器、子站時(shí)間服務(wù)器、多e1/ptp時(shí)間通道適配器和單e1/ptp時(shí)間通道適配器，所述主時(shí)間服務(wù)器與所述多e1/ptp時(shí)間通道適配器連接，所述子站時(shí)間服務(wù)器與多個(gè)所述單e1/ptp時(shí)間通道適配器連接，所述多e1/ptp時(shí)間通道適配器通過傳輸網(wǎng)絡(luò)與多個(gè)所述單e1/ptp時(shí)間通道適配器連接；

所述主時(shí)間服務(wù)器用于接收高精度的pps基準(zhǔn)信號(hào)；

所述多e1/ptp時(shí)間通道適配器設(shè)置有以太ptp接口和多個(gè)e1接口，所述多e1/ptp時(shí)間通道適配器用于建立所述多個(gè)e1接口與子站時(shí)間服務(wù)器硬件地址的對應(yīng)關(guān)系、實(shí)現(xiàn)以太ptp接口信號(hào)和e1接口信號(hào)的映射和解映射、根據(jù)ptp協(xié)議對ptp報(bào)文進(jìn)行處理；

所述單e1/ptp時(shí)間通道適配器設(shè)置有單個(gè)以太ptp接口和單個(gè)e1接口，所述單e1/ptp時(shí)間通道適配器用于實(shí)現(xiàn)以太ptp接口信號(hào)和e1接口信號(hào)的映射和解映射、計(jì)算所述ptp接口信號(hào)和所述e1接口信號(hào)的映射和解映射的延時(shí)、根據(jù)所述ptp協(xié)議對ptp報(bào)文進(jìn)行處理。

本發(fā)明時(shí)間同步子系統(tǒng)，包括多e1/ptp時(shí)間通道適配器和單e1/ptp時(shí)間通道適配器，所述多e1/ptp時(shí)間通道適配器通過傳輸網(wǎng)絡(luò)與所述單e1/ptp時(shí)間通道適配器進(jìn)行信息交互，實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步，由于在整個(gè)時(shí)間同步的過程中參與設(shè)備數(shù)量少，其數(shù)據(jù)交互僅僅是在主時(shí)間服務(wù)器、多e1/ptp時(shí)間通道適配器、單e1/ptp時(shí)間通道適配器和子站時(shí)間服務(wù)器之間進(jìn)行交互，所以其延時(shí)大大減少、其時(shí)間同步精度有了很大的提高，所以本發(fā)明時(shí)間同步子系統(tǒng)是一種結(jié)構(gòu)簡單且具有良好同步精度的時(shí)間同步子系統(tǒng)。

所述多e1/ptp時(shí)間通道適配器和所述單e1/ptp時(shí)間通道適配器均通過fpga設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。

所述多e1/ptp時(shí)間通道適配器包括：

第一同步報(bào)文處理單元，用于以廣播方式發(fā)送同步報(bào)文到所述e1接口，將所述同步報(bào)文映射到所述e1接口信號(hào)，計(jì)算所述同步報(bào)文從所述以太ptp接口到所述e1接口的處理延時(shí)，填入所述同步報(bào)文修正域字段；

第一跟隨報(bào)文處理單元，用于以廣播方式發(fā)送跟隨報(bào)文到所述e1接口，將所述跟隨報(bào)文映射到所述e1接口信號(hào)；

第一延遲計(jì)算請求報(bào)文處理單元，用于計(jì)算延遲計(jì)算請求報(bào)文從所述e1接口到所述以太ptp接口的處理延時(shí)，填入所述延遲計(jì)算請求報(bào)文的修正域，同時(shí)記錄e1接口號(hào)和所述延遲計(jì)算請求報(bào)文攜帶的所述子站時(shí)間服務(wù)器硬件地址；

第一延遲計(jì)算請求響應(yīng)報(bào)文處理單元，用于根據(jù)e1接口號(hào)和所述子站時(shí)間服務(wù)器硬件地址的對應(yīng)關(guān)系，將所述延遲計(jì)算請求響應(yīng)報(bào)文通過和所述子站時(shí)間服務(wù)器對應(yīng)的e1接口發(fā)出。

所述單e1/ptp時(shí)間通道適配器包括：

第二同步報(bào)文處理單元，用于發(fā)送同步報(bào)文到所述e1接口和所述ptp接口，將所述同步報(bào)文分別解映射到e1接口信號(hào)和ptp接口信號(hào)，計(jì)算所述同步報(bào)文在e1接口到所述ptp接口的解映射延時(shí)，填入同步報(bào)文修正域字段；

第二跟隨報(bào)文處理單元，用于發(fā)送跟隨報(bào)文到所述e1接口和所述ptp接口，將所述跟隨報(bào)文分別解映射到所述e1接口信號(hào)和所述ptp接口信號(hào)；

第二延遲計(jì)算請求報(bào)文處理單元，用于實(shí)現(xiàn)子站ptp接口信號(hào)到e1接口信號(hào)上映射，計(jì)算所述子站ptp接口信號(hào)到所述e1接口信號(hào)的映射延時(shí)，填入所述延遲計(jì)算請求報(bào)文的修正域；

第二延遲計(jì)算請求響應(yīng)報(bào)文處理單元，用于發(fā)送延遲計(jì)算請求響應(yīng)報(bào)文到所述e1接口和所述ptp接口，將所述延遲計(jì)算請求響應(yīng)報(bào)文分別解映射到所述e1接口信號(hào)和所述ptp接口信號(hào)。

下面將詳細(xì)說明多e1/ptp時(shí)間通道適配器和單e1/ptp時(shí)間通道適配器對報(bào)文的處理過程。

主站發(fā)往子站的同步報(bào)文(ptpsync報(bào)文)的處理過程。

主時(shí)間服務(wù)器發(fā)出ptpsync報(bào)文，多e1/ptp時(shí)間通道適配器收到ptpsync報(bào)文，啟動(dòng)以太ptp接口到e1接口的映射過程，完成ptpsync報(bào)文到所有n個(gè)e1接口的映射，相當(dāng)于ptpsync報(bào)文向所有n個(gè)e1接口廣播。同時(shí)計(jì)算以太ptp接口sync報(bào)文入到e1接口出的處理延時(shí)(各e1接口分別計(jì)算)，填入sync報(bào)文修正域字段correctfieldsyncl。子站時(shí)間服務(wù)器e1接口處的報(bào)文為ptpsync報(bào)文+correctfieldsync1。傳輸網(wǎng)絡(luò)透傳這個(gè)報(bào)文，單e1/ptp時(shí)間通道適配器設(shè)備e1接口入的報(bào)文也是ptpsync報(bào)文+correctfieldsync1。單e1/ptp時(shí)間通道適配器設(shè)備收到ptpsync報(bào)文+correctfieldsync1報(bào)文，啟動(dòng)，e1接口信號(hào)到ptp接口信號(hào)解映射，計(jì)算e1接口到ptp接口的解映射延時(shí)，填入sync報(bào)文修正域字段correctfieldsync2。單e1/ptp時(shí)間通道適配器設(shè)備以太ptp接口出的報(bào)文為ptpsync報(bào)文+correctfieldsyncl+correctfieldsync2到達(dá)子站時(shí)間服務(wù)器設(shè)備。

主站發(fā)往子站的跟隨報(bào)文(ptpfollowup)報(bào)文的處理過程。

主時(shí)間服務(wù)器設(shè)備發(fā)出ptpfollowup報(bào)文(ptpfollowup報(bào)文)，多e1/ptp時(shí)間通道適配器設(shè)備收到ptpfollowup報(bào)文報(bào)文，啟動(dòng)以太ptp接口到e1接口的映射過程，完成ptpfollowup報(bào)文報(bào)文到所有n個(gè)e1接口的映射，相當(dāng)于ptpfollowup報(bào)文報(bào)文向所有n個(gè)e1接口廣播。傳輸網(wǎng)絡(luò)透傳ptpfollowup報(bào)文報(bào)文，單e1/ptp時(shí)間通道適配器設(shè)備進(jìn)行e1接口信號(hào)到ptp接口信號(hào)解映射，透傳ptpfollowup報(bào)文報(bào)文。子站時(shí)間服務(wù)器設(shè)備收ptpfollowup報(bào)文報(bào)文。

子站發(fā)往主站的延遲計(jì)算請求報(bào)文(ptpdelay_req報(bào)文)的處理過程。

子站時(shí)間服務(wù)器設(shè)備收到ptpsync報(bào)文報(bào)文和ptpfollowup報(bào)文報(bào)文后，發(fā)出ptpdelay_req報(bào)文(ptpdelayreq報(bào)文)。單e1/ptp時(shí)間通道適配器設(shè)備收到ptpdelay_req報(bào)文報(bào)文，啟動(dòng)以太ptp接口到e1接口的映射過程，計(jì)算以太ptp接口ptpdelay_req報(bào)文報(bào)文入到e1接口出的處理延時(shí)，填入delay_req報(bào)文修正域字段correctfielddelayreq2。單e1/ptp時(shí)間通道適配器設(shè)備e1接口出的報(bào)文為ptpdelay_req報(bào)文+correctfielddelayreq2。傳輸網(wǎng)絡(luò)透傳這個(gè)報(bào)文，多e1/ptp時(shí)間通道適配器設(shè)備e1接口入的報(bào)文也是ptpdelay_req報(bào)文+correctfielddelayreq2。多e1/ptp時(shí)間通道適配器設(shè)備收到ptpdelay_req報(bào)文+correctfielddelayreq2報(bào)文，啟動(dòng)e1接口信號(hào)到ptp接口信號(hào)解映射，計(jì)算e1接口到ptp接口的解映射延時(shí)，填入delay_req報(bào)文修正域字段correctfielddelayreq1。多e1/ptp時(shí)間通道適配器設(shè)備從ptpdelay_req報(bào)文報(bào)文中提取源mac(子站mac)地址，并記錄子站時(shí)間服務(wù)器硬件地址和e1接口號(hào)之間的對應(yīng)關(guān)系。多e1/ptp時(shí)間通道適配器設(shè)備以太ptp接口出的報(bào)文為ptpdelay_req報(bào)文+correctfielddelayreq2+correctfielddelayreq1到達(dá)主時(shí)間服務(wù)器設(shè)備。

主站發(fā)往子站的延遲計(jì)算請求響應(yīng)報(bào)文(ptpdelay_resp報(bào)文)的處理過程。

主時(shí)間服務(wù)器設(shè)備收到ptpdelay_req報(bào)文報(bào)文后，發(fā)出ptpdelay_resp報(bào)文(ptpdelay_resp報(bào)文)。多e1/ptp時(shí)間通道適配器設(shè)備收到ptpdelay_resp報(bào)文報(bào)文，提取ptpdelay_resp報(bào)文報(bào)文中的目的mac地址(子站時(shí)間服務(wù)器硬件地址)，根據(jù)多e1/ptp時(shí)間通道適配器設(shè)備子站時(shí)間服務(wù)器硬件地址和e1接口號(hào)之間的對應(yīng)關(guān)系，確定需要啟動(dòng)以太ptp接口到e1接口的映射過程的e1接口號(hào)，完成ptpdelay_resp報(bào)文報(bào)文到確定e1接口的映射。傳輸網(wǎng)絡(luò)透傳ptpdelay_resp報(bào)文報(bào)文，單e1/ptp時(shí)間通道適配器設(shè)備進(jìn)行e1接口信號(hào)到ptp接口信號(hào)解映射，透傳ptpdelay_resp報(bào)文報(bào)文。子站時(shí)間服務(wù)器設(shè)備收ptpdelay_resp報(bào)文報(bào)文。

所述傳輸網(wǎng)絡(luò)為同步數(shù)字傳輸體系。

同步數(shù)字體系是一種光纖通信系統(tǒng)中的數(shù)字通信體系，光纖通信在電信網(wǎng)中獲得了廣泛的應(yīng)用，其具有傳輸質(zhì)量高，可靠性高，保密性強(qiáng)；網(wǎng)絡(luò)時(shí)延小，抗干擾能力強(qiáng)，無噪聲積累、全透明網(wǎng)絡(luò)；靈活的連接方式，組網(wǎng)環(huán)境；采用路由迂回和備用方式，使電路安全可靠等特點(diǎn)。

所述子站時(shí)間服務(wù)器包括ptp從鐘接口，所述子站時(shí)間服務(wù)器處理ieee1588v2協(xié)議。

所述以太ptp接口物理接口為百兆/千兆以太網(wǎng)光電口。

所述單e1/ptp時(shí)間通道適配器的個(gè)數(shù)在2到32之間。

選擇合適的單e1/ptp時(shí)間通道適配器的個(gè)數(shù)能夠在保證實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步功能的同時(shí)最大限度的減少系統(tǒng)中的設(shè)備，簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

所述單e1/ptp時(shí)間通道適配器和所述子站時(shí)間服務(wù)器的個(gè)數(shù)相等。

每一個(gè)子站時(shí)間服務(wù)器分別連接一個(gè)單e1/ptp時(shí)間通道適配器可以更高效、更精確實(shí)現(xiàn)本發(fā)明時(shí)間同步系統(tǒng)的時(shí)間同步功能。

實(shí)施例2

如圖11所示，本發(fā)明還一種基于衛(wèi)星導(dǎo)航高精度授時(shí)的相位測量方法，包括：

衛(wèi)星導(dǎo)航高精度授時(shí)子系統(tǒng)向時(shí)間同步子系統(tǒng)提供高精度的pps基準(zhǔn)信號(hào)；

時(shí)間同步子系統(tǒng)通過接收高精度的pps基準(zhǔn)信號(hào)使多個(gè)采樣脈沖獲取模塊與衛(wèi)星導(dǎo)航高精度授時(shí)子系統(tǒng)的時(shí)間保持同步；

采樣脈沖獲取模塊獲取同一時(shí)間的待測量點(diǎn)的采樣脈沖信號(hào)；

雙蹤示波器將同一時(shí)間的待測量點(diǎn)的采樣脈沖信號(hào)同時(shí)加到兩個(gè)y通道，根據(jù)兩個(gè)波形的時(shí)間間隔δt與波形周期t的比，計(jì)算相位差φ，φ＝360*(δt/t)。

本發(fā)明采用衛(wèi)星導(dǎo)航高精度授時(shí)子系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)，可以使整個(gè)系統(tǒng)的采樣脈沖時(shí)間誤差保持在幾個(gè)μs以內(nèi)，對應(yīng)的相位測量誤差也就不大于0.5度，完全滿足了系統(tǒng)的要求。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。