CN107592177A - 一种直升机航电系统测试网络的时钟同步方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于航电系统测试技术，一种直升机航电系统测试网络的时钟同步方法，包括：步骤1、分发时钟同步基准信息；步骤2、局域网络的运行实时操作系统的计算机接收时钟同步基准信息；步骤3、比较计算机与时钟同步基准信息之间的时间差，若时间差小于绝对误差最低精度时长，将此时的时钟更新周期计入满足绝对误差精度要求的时钟更新周期的集合；否则忽略此时钟更新周期；步骤4、如果已经遍历所有时钟更新周期，则进入步骤5；否则更改时钟更新周期返回步骤1；步骤5、依次以满足绝对误差精度要求的时钟更新周期作为时钟同步设备的更新周期，向各计算机发送时钟同步基准信息，直到有一个时钟更新周期下调试相对误差小于相对误差最低精度时长。
Description
技术领域
本发明属于航电系统测试技术。
背景技术
随着直升机数字化航电系统的大规模应用，针对测试与仿真过程的时间精度的需求越来越高。航电系统/成品本身工作在嵌入式实时操作系统环境下，传统的基于Windows非实时操作系统的测试解决方案无法有效地解决毫秒甚至微秒等级的被测数据的动态和静态时间特性的测试问题。
发明内容
本发明的目的：提出一种直升机航电系统测试网络的时钟同步方法，可以使得航电系统测试网络工作在同一时钟基准下，进一步实现被测数据的动态和静态时间特性的测试。
本发明的技术方案：
一种直升机航电系统测试网络的时钟同步方法，包括：
步骤1、在运行实时操作系统的测试计算机所组成的局域网络中，通过时钟同步设备，调用时钟更新周期的相关函数，分发时钟同步基准信息；
步骤2、局域网络的运行实时操作系统的计算机接收时钟同步基准信息；
步骤3、比较计算机与时钟同步基准信息之间的时间差，若时间差小于绝对误差最低精度时长，则各计算机与同步源之间的时钟绝对误差调试已经实现，将此时的时钟更新周期计入满足绝对误差精度要求的时钟更新周期的集合；若时间差大于绝对误差最低精度时长，则忽略此时钟更新周期；
步骤4、如果已经遍历所有时钟更新周期，则进入步骤5；否则更改时钟更新周期后返回步骤1；
步骤5、依次以满足绝对误差精度要求的时钟更新周期作为时钟同步设备的更新周期，向各计算机发送时钟同步基准信息，进行相对时间误差的调试，直到有一个时钟更新周期下调试的相对误差小于相对误差最低精度时长。
所述绝对误差最低精度时长取值不大于10微秒。
所述相对误差最低精度时长取值不大于10微秒。
进行相对时间误差的调试的步骤为：
步骤51、将测试数据打上时间标签后，由A计算机发送至B计算机，记录发送时刻的时间T1；
步骤52、通过B计算机接受测试数据，记录接收时刻的时间T2；
步骤53、等待时间间隔后，再将测试数据由B计算机发送至A计算机，分别记录发送时刻T3和接收时刻T4；
步骤54、根据公式[((T2-T1)+(T4-T3))/2]计算相对误差，若相对误差小于相对误差最低精度时长，则各计算机之间的时钟相对误差调试已经实现；若相对误差大于相对误差最低精度时长，则从第3步骤记录下的满足绝对误差精度要求的时钟更新周期的集合中选取不同的更新周期，再次开展调试，直至相对误差小于相对误差最低精度时长。
所述时间间隔设置为10毫秒、20毫秒、50毫秒、100毫秒、1000毫秒。
本发明的优点：
由于直升机航电系统的数据传输过程具有严格的周期和最大延时特性，当整个航电系统测试网络工作在同一时钟基准下之后，对航电系统进行仿真和激励的和数据，可以在时间特性上满足航电系统数据传输过程的周期和最大延时特性，从而帮助测试人员开展被测数据的动态和静态时间特性的测试。
附图说明：
图1是本发明网络示意图。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明做进一步详细描述。
时钟同步设备是一种向局域网发送时钟同步基准信息的设备，主要应用在由运行实时操作系统的测试计算机所组成的局域网络中。运行实时操作系统的测试计算机本身具备很高的实时性，在时钟同步设备的时钟基准信息的辅助下，整个局域网络可工作在同一时间基准和时间步长下。
为了在试验室测试环境下真实模拟直升机航电系统在时间轴上的工作特性，本发明将运行实时操作系统的计算机组成局域网络并在网络中应用时钟同步设备，对直升机航电系统测试网络的时钟进行同步，如图1所示，具体方法包括：
步骤1、在运行实时操作系统的测试计算机所组成的局域网络中，通过时钟同步设备，调用时钟更新周期的相关函数，分发时钟同步基准信息；
步骤2、局域网络的运行实时操作系统的计算机接收时钟同步基准信息；
步骤3、比较计算机与时钟同步基准信息之间的时间差，若时间差小于绝对误差最低精度时长，则各计算机与同步源之间的时钟绝对误差调试已经实现，将此时的时钟更新周期计入满足绝对误差精度要求的时钟更新周期的集合；若时间差大于绝对误差最低精度时长，则忽略此时钟更新周期；所述绝对误差最低精度时长取值不大于10微秒。
步骤4、如果已经遍历所有时钟更新周期，则进入步骤5；否则更改时钟更新周期后返回步骤1；
步骤5、依次以满足绝对误差精度要求的时钟更新周期作为时钟同步设备的更新周期，向各计算机发送时钟同步基准信息，进行相对时间误差的调试，直到有一个时钟更新周期下调试的相对误差小于相对误差最低精度时长。所述相对误差最低精度时长取值不大于10微秒。
具体地，进行相对时间误差的调试的步骤为：
步骤51、将测试数据打上时间标签后，由A计算机发送至B计算机，记录发送时刻的时间T1；
步骤52、通过B计算机接受测试数据，记录接收时刻的时间T2；
步骤53、等待时间间隔后，再将测试数据由B计算机发送至A计算机，分别记录发送时刻T3和接收时刻T4；所述时间间隔设置为10毫秒、20毫秒、50毫秒、100毫秒、1000毫秒。
步骤54、根据公式[((T2-T1)+(T4-T3))/2]计算相对误差，若相对误差小于相对误差最低精度时长，则各计算机之间的时钟相对误差调试已经实现；若相对误差大于相对误差最低精度时长，则从第3步骤记录下的满足绝对误差精度要求的时钟更新周期的集合中选取不同的更新周期，再次开展调试，直至相对误差小于相对误差最低精度时长。
由于直升机航电系统的数据传输过程具有严格的周期和最大延时特性，当整个航电系统测试网络工作在同一时钟基准下之后，对航电系统进行仿真和激励的和数据，可以在时间特性上满足航电系统数据传输过程的周期和最大延时特性，从而帮助测试人员开展被测数据的动态和静态时间特性的测试。
Claims (5)
1.一种直升机航电系统测试网络的时钟同步方法，其特征在于，包括：
步骤1、在运行实时操作系统的测试计算机所组成的局域网络中，通过时钟同步设备，调用时钟更新周期的相关函数，分发时钟同步基准信息；
步骤2、局域网络的运行实时操作系统的计算机接收时钟同步基准信息；
步骤3、比较计算机与时钟同步基准信息之间的时间差，若时间差小于绝对误差最低精度时长，则各计算机与同步源之间的时钟绝对误差调试已经实现，将此时的时钟更新周期计入满足绝对误差精度要求的时钟更新周期的集合；若时间差大于绝对误差最低精度时长，则忽略此时钟更新周期；
步骤4、如果已经遍历所有时钟更新周期，则进入步骤5；否则更改时钟更新周期后返回步骤1；
步骤5、依次以满足绝对误差精度要求的时钟更新周期作为时钟同步设备的更新周期，向各计算机发送时钟同步基准信息，进行相对时间误差的调试，直到有一个时钟更新周期下调试的相对误差小于相对误差最低精度时长。
2.如权利要求1所述的一种直升机航电系统测试网络的时钟同步方法，其特征在于，所述绝对误差最低精度时长取值不大于10微秒。
3.如权利要求1所述的一种直升机航电系统测试网络的时钟同步方法，其特征在于，所述相对误差最低精度时长取值不大于10微秒。
4.如权利要求1所述的一种直升机航电系统测试网络的时钟同步方法，其特征在于，进行相对时间误差的调试的步骤为：
步骤51、将测试数据打上时间标签后，由A计算机发送至B计算机，记录发送时刻的时间T1；
步骤52、通过B计算机接受测试数据，记录接收时刻的时间T2；
步骤53、等待时间间隔后，再将测试数据由B计算机发送至A计算机，分别记录发送时刻T3和接收时刻T4；
步骤54、根据公式[((T2-T1)+(T4-T3))/2]计算相对误差，若相对误差小于相对误差最低精度时长，则各计算机之间的时钟相对误差调试已经实现；若相对误差大于相对误差最低精度时长，则从第3步骤记录下的满足绝对误差精度要求的时钟更新周期的集合中选取不同的更新周期，再次开展调试，直至相对误差小于相对误差最低精度时长。
5.如权利要求4所述的一种直升机航电系统测试网络的时钟同步方法，其特征在于，所述时间间隔设置为10毫秒、20毫秒、50毫秒、100毫秒、1000毫秒。
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