CN105141406A - 时间同步方法、时间同步装置及仿真系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种时间同步方法，包括：接收授时系统发送的数据，记录接收数据的第一时刻；在接收到的数据包含时间信息的情况下，解析该数据获得第二时刻，其中时间信息为授时系统的系统时间；计算从系统相对于授时系统的时间偏移，该时间偏移为第一时刻与第二时刻的差值；在接收到的数据为网络数据的情况下，计算网络数据的时间戳，并将该时间戳作为从系统的系统时间，其中，时间戳为第一时刻与最近一次计算得到的时间偏移的和值。基于本发明公开的方法，在无需设置时间同步设备的前提下，实现了仿真系统中各子系统的时间同步，系统成本较低，并且简化了仿真人员的操作、降低了仿真人员的工作量。本发明还公开了时间同步装置及仿真系统。

Description

时间同步方法、时间同步装置及仿真系统

技术领域

本发明属于仿真技术领域，尤其涉及时间同步方法、时间同步装置及仿真系统。

背景技术

仿真系统通常包括多个子系统，多个子系统之间通过协同配合实现对某一功能的仿真处理。在仿真过程中，多个子系统的时间同步决定了整个仿真过程中数据的正确性，并为数据分析提供准确的时间依据。如果仿真系统中各子系统的系统时间不同，会导致子系统某个时刻接收到的数据信息出现时间错误，或者子系统在指定时间内未接收到指定的数据，或者子系统接收到的数据出现较大的时间偏差。

目前实现仿真系统中各子系统时间同步的方式为：分别为仿真系统中的各个子系统配置时间同步设备，通过时间同步设备实现各子系统的时间同步。

但是，这种方式存在弊端，例如：需要额外配置时间同步设备，增加了系统成本；另外，仿真人员需要使用线缆将时间同步设备连接至各子系统，还需要对时间同步设备进行配置，而不同厂家生产的时间同步设备，其使用方法和线缆连接方式都存在差异，并且时间同步设备需要的配套软件也不相同，仿真人员的操作非常繁琐，增加了仿真人员的工作量。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种时间同步方法和时间同步装置，以解决现有时间同步方法存在的系统成本高，且仿真人员操作繁琐、工作量大的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明公开一种时间同步方法，应用于仿真系统的从系统，所述仿真系统包括多个子系统，其中一个子系统作为授时系统，其他子系统作为从系统，所述从系统和授时系统具有时间记录模块，所述时间同步方法包括：

接收所述授时系统发送的数据，记录接收数据的第一时刻；

在接收到的数据包含时间信息的情况下，解析所述数据获得第二时刻，其中所述时间信息为所述授时系统的系统时间；

计算所述从系统相对于所述授时系统的时间偏移，所述时间偏移为所述第一时刻与所述第二时刻的差值；

在接收到的数据为网络数据的情况下，计算所述网络数据的时间戳，并将所述时间戳作为所述从系统的系统时间，其中，所述时间戳为所述第一时刻与最近一次计算得到的时间偏移的和值。

可选的，所述从系统和所述授时系统通过航空总线连接，上述方法中，所述接收所述授时系统发送的数据具体为：通过航空总线接收所述授时系统发送的数据。

可选的，所述时间信息为报文形式或者时间码形式。

本发明还公开一种时间同步装置，应用于仿真系统的从系统，所述仿真系统包括多个子系统，其中一个子系统作为授时系统，其他子系统作为从系统，所述从系统和授时系统具有时间记录模块，所述时间同步装置包括：

第一处理单元，用于接收所述授时系统发送的数据，记录接收数据的第一时刻；

解析单元，用于在接收到的数据包含时间信息的情况下，解析所述数据获得第二时刻，其中所述时间信息为所述授时系统的系统时间；

时间偏移计算单元，用于计算所述从系统相对于所述授时系统的时间偏移，所述时间偏移为所述第一时刻与所述第二时刻的差值；

第二处理单元，用于在接收到的数据为网络数据的情况下，计算所述网络数据的时间戳，并将所述时间戳作为所述从系统的系统时间，其中，所述时间戳为所述第一时刻与所述时间偏移计算单元最近一次计算得到的时间偏移的和值。

可选的，所述从系统和所述授时系统通过航空总线连接，上述时间同步装置中，所述第一处理单元具体用于：通过航空总线接收所述授时系统发送的数据，记录接收数据的第一时刻。

可选的，所述时间信息为报文形式或者时间码形式。

本发明还公开一种仿真系统，包括多个子系统，所述多个子系统中的一个子系统作为授时系统，其他子系统作为从系统，所述从系统和授时系统具有时间记录模块；

所述授时系统向所述从系统发送数据，所述数据为包含时间信息的数据或者网络数据，其中所述时间信息为所述授时系统的系统时间；

所述从系统接收所述授时系统发送的数据，记录接收数据的第一时刻；在接收到的数据包含时间信息的情况下，解析所述数据获得第二时刻，计算所述从系统相对于所述授时系统的时间偏移，所述时间偏移为所述第一时刻与所述第二时刻的差值；在接收到的数据为网络数据的情况下，计算所述网络数据的时间戳，并将所述时间戳作为所述从系统的系统时间，其中，所述时间戳为所述第一时刻与最近一次计算得到的时间偏移的和值。

可选的，所述从系统和所述授时系统通过航空总线连接。

由此可见，本发明的有益效果为：

本发明公开的时间同步方法，应用于仿真系统中的从系统，从系统在接收到授时系统发送的包含时间信息的数据的情况下，利用接收到该数据的第一时刻与该时间信息表征的第二时刻计算自身相对于授时系统的时间偏移，在接收到授时系统发送的网络数据的情况下，利用接收到该网络数据的第一时刻与最近一次计算得到的时间偏移计算该网络数据的时间戳，并将该时间戳作为系统时间，实现与授时系统的时间同步。基于本发明公开的时间同步方法，将仿真系统中的一个子系统作为授时系统，利用该授时系统的系统时间作为基准对仿真系统中其他子系统的系统时间进行补偿，在无需设置时间同步设备的前提下，实现了仿真系统中各子系统的时间同步，系统成本较低，并且简化了仿真人员的操作、降低了仿真人员的工作量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明公开的一种时间同步方法的流程图；

图2为本发明公开的另一种时间同步方法的流程图；

图3为本发明公开的一种时间同步装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开一种时间同步方法，以解决现有的时间同步方法存在的系统成本高，且仿真人员操作繁琐、工作量大的问题。

参见图1，图1为本发明公开的一种时间同步方法的流程图。

该时间同步方法应用于仿真系统的从系统。这里需要进行说明的是：仿真系统包括多个子系统，可以将多个子系统中的任意一个子系统作为授时系统，将其他子系统作为从系统。其中，授时系统可以为硬件设备，也可以为运行于硬件设备的仿真件。

该时间同步方法包括：

步骤S11：接收授时系统发送的数据，记录接收数据的第一时刻。

授时系统发送的数据为网络数据或者为仅包含时间信息的数据。从系统在接收到授时系统发送的数据后，记录接收到该数据的时刻，为了便于描述，将从系统接收到授时系统发送的数据的时刻记为第一时刻。

步骤S12：在接收到的数据包含时间信息的情况下，解析该数据获得第二时刻。其中，该时间信息为所述授时系统的系统时间。

步骤S13：计算从系统相对于授时系统的时间偏移，该时间偏移为第一时刻与第二时刻的差值。

如果从系统接收到的数据为仅包含时间信息的数据，则从系统解析该数据获得该时间信息表征的时刻，为了便于描述描述将其记为第二时刻。之后，从系统计算与授时系统之间的时间偏移△T。该时间偏移△T＝T1-T2，其中，T1为从系统接收到授时系统发送的数据的第一时刻，T2为从系统解析授时系统发送的数据得到的第二时刻。

步骤S14：在接收到的数据为网络数据的情况下，计算网络数据的时间戳，并将时间戳作为从系统的系统时间，其中，时间戳为第一时刻与最近一次计算得到的时间偏移的和值。

如果从系统接收到的数据为网络数据，则利用接收到该网络数据的第一时刻与最近一次计算得到的时间偏移确定该网络数据的时间戳，该时间戳为：T1+△T。并且，从系统将该时间戳作为自身的系统时间。需要说明的是，随着仿真系统的持续运行，本发明中的T1、T2和△T的具体数值会发生变化。

这里需要说明的是，本发明上述公开的时间同步方法应用于仿真系统中的各个从系统，也就是说，仿真系统中的各个从系统都以授时系统的系统时间为基准，对自身的系统时间进行补偿，从而使得仿真系统中的各个子系统具有相同的系统时间。

本发明上述公开的时间同步方法，应用于仿真系统中的从系统，从系统在接收到授时系统发送的包含时间信息的数据的情况下，利用接收到该数据的第一时刻与该时间信息表征的第二时刻计算自身相对于授时系统的时间偏移，在接收到授时系统发送的网络数据的情况下，利用接收到该网络数据的第一时刻与最近一次计算得到的时间偏移计算该网络数据的时间戳，并将该时间戳作为系统时间，实现与授时系统的时间同步。基于本发明公开的时间同步方法，将仿真系统中的一个子系统作为授时系统，利用该授时系统的系统时间作为基准对仿真系统中其他子系统的系统时间进行补偿，在无需设置时间同步设备的前提下，实现了仿真系统中各子系统的时间同步，系统成本较低，并且简化了仿真人员的操作、降低了仿真人员的工作量。

需要说明的是，从系统在接收到授时系统发送的包含时间信息的数据之前，将时间偏移确定为从系统的时间记录模块记录的时间值。在从系统接收到授时系统发送的包含时间信息的数据之前的时间段，为时间未同步阶段。

实施中，仿真系统中的各个子系统可以通过以太网连接。

作为优选实施方式，仿真系统中的各个子系统通过航空总线连接，也就是仿真系统中的从系统与授时系统通过航空总线连接。例如：仿真系统中的各个子系统可以采用CAN(控制器局域网络)总线连接，也就是仿真系统中的从系统与授时系统通过CAN总线连接。

相应的，从系统接收授时系统发送的数据，具体为：从系统通过航空总线接收授时系统发送的数据。

另外，授时系统发送的时间信息可以为报文形式或者为时间码形式。

下面以航电仿真系统为例，对本发明公开的时间同步方法进行说明。

将航电仿真系统中的一个子系统作为授时系统，将其他子系统作为从系统，另外，还需要定义各子系统的报文格式，授时系统发送的携带有时间信息的报文标记为M1。请参见图2所示，该时间同步方法包括：

步骤S21：从系统接收授时系统发送的报文，记录接收到报文的时刻T1。

步骤S22：从系统判断接收到的报文是否为包含授时系统的系统时间的报文，若是，则执行步骤S23，否则，执行步骤S25。

授时系统向各从系统发送的报文仅包含两类：第一类为包含授时系统的系统时间的报文，第二类为数据报文。其中，授时系统向各从系统发送的包含授时系统的系统时间的报文是以M1标记的，因此，从系统通过识别报文的标记就可以确定报文的类型。

步骤S23：解析报文，得到授时系统的系统时间T2，执行步骤S24。

步骤S24：计算时间偏移。该时间偏移△T＝T1-T2。

步骤S25：计算时间戳，将该时间戳作为从系统的系统时间。其中，该时间戳为接收到数据报文的时刻与最近一次计算出的时间偏移的和。

本发明上述公开了时间同步方法，相应的，本发明还公开时间同步装置。本发明公开的时间同步装置应用于仿真系统的从系统。这里需要进行说明的是：仿真系统包括多个子系统，可以将多个子系统中的任意一个子系统作为授时系统，将其他子系统作为从系统。其中，授时系统可以为硬件设备，也可以为运行于硬件设备的仿真件。

参见图3，图3为本发明公开的一种时间同步装置的结构示意图。该时间同步装置包括第一处理单元10、解析单元20、时间偏移计算单元30和第二处理单元40。

其中：

第一处理单元10，用于接收授时系统发送的数据，记录接收数据的第一时刻。其中，授时系统发送的数据为网络数据或者为仅包含时间信息的数据。

解析单元20，与第一处理单元10连接，用于在接收到的数据包含时间信息的情况下，解析数据获得第二时刻，其中时间信息为授时系统的系统时间。

时间偏移计算单元30，分别与第一处理单元10和解析单元20连接，用于计算从系统相对于授时系统的时间偏移，时间偏移为第一时刻与第二时刻的差值。

第二处理单元40，分别与第一处理单元10和时间偏移计算单元30连接，用于在接收到的数据为网络数据的情况下，计算网络数据的时间戳，并将时间戳作为从系统的系统时间。其中，该时间戳为第一时刻与时间偏移计算单元30最近一次计算得到的时间偏移的和值。

本发明公开的时间同步装置，应用于仿真系统中的从系统，该仿真系统还包括一个授时系统，时间同步装置利用授时系统的系统时间作为基准，对自身所在从系统的系统时间进行补偿，在无需设置时间同步设备的前提下实现仿真系统中子系统的时间同步，系统成本较低，并且简化了仿真人员的操作、降低了仿真人员的工作量。

实施中，仿真系统中的从系统与授时系统可以通过以太网连接。

作为优选实施方式，仿真系统中的各个子系统通过航空总线连接，也就是仿真系统中的从系统与授时系统通过航空总线连接。例如：仿真系统中的各个子系统通过CAN总线连接。相应的，第一处理单元具体用于：从系统通过航空总线接收授时系统发送的数据，记录接收数据的第一时刻。

另外，授时系统发送的时间信息可以为报文形式或者为时间码形式。

本发明还公开一种仿真系统。该仿真系统包括多个子系统，多个子系统中的一个子系统作为授时系统，其他子系统作为从系统。

其中：

授时系统和从系统都具有时间记录模块。

授时系统向从系统发送数据，数据为包含时间信息的数据或者网络数据。其中，时间信息为授时系统的系统时间。

从系统接收授时系统发送的数据，记录接收数据的第一时刻；在接收到的数据包含时间信息的情况下，解析数据获得第二时刻，计算从系统相对于授时系统的时间偏移，时间偏移为第一时刻与第二时刻的差值；在接收到的数据为网络数据的情况下，计算网络数据的时间戳，并将时间戳作为从系统的系统时间。其中，时间戳为第一时刻与最近一次计算得到的时间偏移的和值。

本发明公开的仿真系统，在不为各子系统配置时间同步设备的情况下，能够实现各子系统之间的时间同步，系统成本较低，而且仿真人员的操作较为简单、工作量较低。

实施中，从系统和授时系统可以通过航空总线连接。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种时间同步方法，其特征在于，应用于仿真系统的从系统，所述仿真系统包括多个子系统，其中一个子系统作为授时系统，其他子系统作为从系统，所述从系统和授时系统具有时间记录模块，所述时间同步方法包括：

接收所述授时系统发送的数据，记录接收数据的第一时刻；

在接收到的数据包含时间信息的情况下，解析所述数据获得第二时刻，其中所述时间信息为所述授时系统的系统时间；

计算所述从系统相对于所述授时系统的时间偏移，所述时间偏移为所述第一时刻与所述第二时刻的差值；

在接收到的数据为网络数据的情况下，计算所述网络数据的时间戳，并将所述时间戳作为所述从系统的系统时间，其中，所述时间戳为所述第一时刻与最近一次计算得到的时间偏移的和值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从系统和所述授时系统通过航空总线连接，所述接收所述授时系统发送的数据具体为：通过航空总线接收所述授时系统发送的数据。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述时间信息为报文形式或者时间码形式。

4.一种时间同步装置，其特征在于，应用于仿真系统的从系统，所述仿真系统包括多个子系统，其中一个子系统作为授时系统，其他子系统作为从系统，所述从系统和授时系统具有时间记录模块，所述时间同步装置包括：

第一处理单元，用于接收所述授时系统发送的数据，记录接收数据的第一时刻；

解析单元，用于在接收到的数据包含时间信息的情况下，解析所述数据获得第二时刻，其中所述时间信息为所述授时系统的系统时间；

时间偏移计算单元，用于计算所述从系统相对于所述授时系统的时间偏移，所述时间偏移为所述第一时刻与所述第二时刻的差值；

第二处理单元，用于在接收到的数据为网络数据的情况下，计算所述网络数据的时间戳，并将所述时间戳作为所述从系统的系统时间，其中，所述时间戳为所述第一时刻与所述时间偏移计算单元最近一次计算得到的时间偏移的和值。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述从系统和所述授时系统通过航空总线连接，所述第一处理单元具体用于：通过航空总线接收所述授时系统发送的数据，记录接收数据的第一时刻。

6.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于，所述时间信息为报文形式或者时间码形式。

7.一种仿真系统，包括多个子系统，其特征在于，所述多个子系统中的一个子系统作为授时系统，其他子系统作为从系统，所述从系统和授时系统具有时间记录模块；

所述授时系统向所述从系统发送数据，所述数据为包含时间信息的数据或者网络数据，其中所述时间信息为所述授时系统的系统时间；

所述从系统接收所述授时系统发送的数据，记录接收数据的第一时刻；在接收到的数据包含时间信息的情况下，解析所述数据获得第二时刻，计算所述从系统相对于所述授时系统的时间偏移，所述时间偏移为所述第一时刻与所述第二时刻的差值；在接收到的数据为网络数据的情况下，计算所述网络数据的时间戳，并将所述时间戳作为所述从系统的系统时间，其中，所述时间戳为所述第一时刻与最近一次计算得到的时间偏移的和值。

8.根据权利要求7所述的仿真系统，其特征在于，所述从系统和所述授时系统通过航空总线连接。