CN109412738A - 基于卫星授时模块输出信号仿真的时间同步设备检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于卫星授时模块输出信号仿真的时间同步设备检测方法，通过仿真卫星信号正常与异常状态下的卫星授时模块输出信号特性，检验时间同步设备在输入多路时间同步信号且以仿真信号为主选源时的输出授时信号稳定性、正确性。本发明以标准时间同步信号的断面时刻及其时间信息为基准，采取脉冲信号时频特性控制和导航报文信号及其信息模拟的方式，通过控制仿真授时信号相对于标准时间同步信号的同步、异步特性，模拟卫星信号正常、异常状况下卫星授时模块信号输出，检测被检时间同步设备在接入多路时间同步信号且以仿真信号为主选信号环境下保障授时信号输出稳定性、正确性的能力。该方法相较采用卫星信号转发与迟延控制的仿真检测方式，更易定量评价时间同步设备抵御卫星信号射频干扰与伪卫星授时欺骗的防控能力。

Description

基于卫星授时模块输出信号仿真的时间同步设备检测方法

技术领域

本发明涉及电力设备检测方法，具体是一种基于卫星授时模块输出信号仿真的时间同步设备检测方法。

背景技术

近些年来，随着电力行业时间同步技术标准化以及卫星授时方式的普及应用，既支撑了地区电网自动化广域测量和监控技术发展，提升了电网运行分析、故障处置能力，也有待提高卫星授时应用的安全风险防控能力。

电力系统调控主站，用于电网运行监控、故障分析和状态估计的实时数据，大都源于子站(变电站、发电厂)对其一次设备运行状态的监视和量测。电力系统一般采用时间同步系统，通过广域、局域二次设备时间同步的方式，使调控主站、子站(变电站、发电厂)能够在统一的时间系统下实时感知其域内不同一次设备的能量流状态及其运行方式的变化，是保障电网安全运行的重要基础设备之一。目前，针对时间同步系统设备因卫星授时射频干扰和伪卫星授时欺骗(简称，射频干扰)导致的故障，电力行业相关技术标准在相应防控能力方面尚无具体要求。

电力系统的时间同步系统，一般可由主站和子站的时间同步系统设备构成，可输出1PPS、1PPM、IRIG-B、RS232/422/485、SNTP、PTP等多种类型的时间同步授时信号。时间同步设备(简称，设备)内部电路，可大致划分为三个部分：一，授时信号输入电路(简称，输入电路)，一般为接入北斗、GPS、IRIG-B授时信号类型的集成或分离方式的电路，通常分别将输入授时信号转换为TTL和串口信号，输出至时钟信号处理电路；二，时钟信号处理电路(简称，处理电路)，一般按北斗、GPS、IRIG-B优先级顺序选择工作时钟源，同步内部时钟、处理生成授时报文和控制电路接口信号，连接至授时信号输出电路；三，授时信号输出电路(简称，输出电路)，依据授时报文和电路接口信号转换成各种授时信号输出。

设备接收北斗、GPS信号的输入电路，一般可直接采用相应卫星授时模块(简称，模块)作为输入电路的应用方式，模块通过天线引入卫星射频信号，大多可处理为输出至处理电路的两种信号：一，频率脉冲信号(简称，1PPC信号)，TTL标准电平形式、每秒一次且与标准1PPS信号(简称，1PPS)时频特性相符，即1PPC的上升沿时刻(t’)应与PPS的上升沿时刻(t)同步；二，串行信号(简称，NMEA信号)，通常电平遵循RS232标准、导航电文信息帧采用NMEA标准，信号携带时间信息值(Tr)且Tr通常表述最近超前本NMEA信号的PPC信号脉冲的t’。设备通常采用IRIG-B信号的方式，向测量、控制、保护等二次设备授时；设备输出的IRIG-B信号(BTS)与标准IRIG-B信号(BSS)的时频特性应一致，一般用精度误差(Δ)衡量，大都要求“Δ∈{±1μs}”；BSS、BTS起始沿时刻时间值，一般由其携带的时间信息值表述，即，BTS时间信息值(Tt)应与相同时间断面的BSS时间信息值(Tb)一致。

射频干扰下，可能导致设备BTS输出错误的模块异常输出情况，一般可划分为三类：一，无1PPC或/和NMEA信号失效(如，波特率改变、数据帧不完整)，目前大多数设备的处理电路一般都能辨识并及时切换至其它时钟源输入电路，并保障BTS平稳、正确并发出告警；二，1PPC信号时频特征相对1PPS时间异步(如，相位、频率改变)，可导致BTS输出逐步偏离标准要求；三，NMEA信号携带的Tr与Tb时间值异步，可引起BTS携带的时间值跳变或停滞。即，可基于1PPS、BSS仿真PPC信号(简称，PPC)和仿真NMEA信号(简称，NS)并接入处理电路，结合1PPC、NS由与1PPS、BSS时间同步至异步状态的仿真和转换，以及转换前、后BTS的时频特性和时间信息检测，验证设备射频干扰的防控能力。该1PPC、NS仿真与BTS检测相结合的方式，相较通常采用的卫星信号获取、存储、转发的模拟模块射频异常输入方式，易控性、可溯源性更好，更容易由BTS特性定量评价设备防控外部射频干扰的性能。

因此，通过1PPC和NS由时间同步至异步状态仿真的BTS响应，判定设备射频干扰的防控能力的仿真与检测要素：一，时间同步状态的1PPC和NS仿真，1PPC频率(f’)、周期(S’)与1PPS频率(f)、周期(S)一致为“f’＝f＝1Hz，S’＝S＝1/f＝1sec”，1PPC与1PPS相位差(δ)为“δ∈Δ”，NS起始时刻滞后其PPC上升沿t’的时间差(β)且Tr与相同秒时域BSS的Tb为“Tr＝Tb”；二，时间异步状态的PPC和NS仿真，存在S’与S时间差(α)为“S’＝S+α”且α可为“α∈Δ或”但f’稳定性要满足“1/f’∈1/(S+α+Δ)”，NS仍可滞后t’时间β但存在Tr与Tb偏差值(X)为“X”整秒；三，时间同步至异步状态仿真切换时刻控制，可以某整分整秒时间值(T)为“T＝[MM:SS]”的1PPS的t时刻为切换时刻(t0)；四，检测时间同仿真状态的1PPC、NS和BTS，可以任一1PPS的t时间断面为时频检测基准，并以表述该t时刻的BSS的Tb为时间信息检测基准；五，检测时间异步仿真状态的1PPC、NS和BTS，可以切换时刻t0为基点，采取定时标记脉冲信号(PM)的方式指向t0或t0之后某秒(n)可为“n＝{0,1…n}”的1PPS(1PPSn)上升沿时刻(tn)，tn时间断面为时频检测基准、tn的BSS(BSSn)的Tb(Tbn)为时间信息检测基准。

基于“另案授权一”的可控时标频率源(TFM)的时频输出和人机接口输出控制，基于TFM接入的标准时间同步信号，TFM可发出与标准信号时间同步和时间异步状态的1PPC、NS仿真信号，可在指定时刻T控制1PPC、NS由时间同步仿真至异步仿真状态的信号切换，可控制NS相对1PPC的发送时刻以及NS的Tr；基于“另案授权二”的标记时间同步设备输出信号并解析时间信息的检测机理，可以1PPS、BSS信号为基准，结合“另案授权一”的TFM可在指定时刻发出定时标记脉冲PM的功能，通过任一t时间断面或PM指定的tn时间断面，关联1PPS与1PPC、NS、BTS信号响应，并关联时间断面的BSS、NS、BTS的时间信息值Tb、Tr、Tt。

本申请的发明人在实现本发明的过程中经过研究发现：被检时间同步设备(DIV)的射频干扰的防控能力检测，可采用标准时间同步设备(SCS)、TFM、示波器(OSC)与DIV连接成的回路，基于SCS的1PPS、BSS和TFM的PM，可检测：一，在TFM仿真信号时间同步模式时，可指定某1PPS上升沿t时间断面，检测1PPC的δ、NS的Tr以及DIV的BTS的γ、Tt；二，在TFM仿真信号时间异步模式时，可指定滞后t0时刻n秒的tn时间断面，检测tn断面的1PPC(1PPCn)的起始沿(t’n)与tn的时间差(δn)以及1PPCn的NS(NSn)的时间值(Trn)，检测tn断面的BTS(BTSn)的上升沿(t”n)与tn的时间差(γn)以及BTSn的时间值(Ttn)。

至此，若，忽略SCS的1PPS上升沿与BSS起始沿之间的时间偏差，令各t也为与1PPS同步的BSS起始沿时刻，则基于1PPS、1PPSn、BSS、BSSn和PM，可检测δ、γ、Tr、Tt和δn、γn、Trn、Ttn：一，在DIV设置时钟源优先级，指定接入的1PPC、NS为最高级工作源，启动发送BTS；二，TFM时间同步仿真模式，设置1PPC脉冲频率f’为“f’＝f”且与PPS同步，设置NS发送时刻tn滞后1PPC上升沿t’时间差为“β”且Tr与BSS的Tb的时间值同步为“Tr＝Tb”，启动1PPC、NS输出；三，在OSC设定任一1PPS锁定显示域，以某t时间断面辨识出BSS的Tb和相应t’、t”，辨识出t’的tn得到NS的Tr，辨识出t”及其BTS的Tt，应得到“δ＝(t’-t)∈Δ”、“γ＝(t”-t)∈Δ”、“Tr＝Tt＝Tb”；四，在OSC设定由PM锁定显示域；五，TFM时间异步仿真模式，设置异步仿真信号的S’、f’为“S’＝S+α，f’＝1/S’”，设置切换后NSn滞后1PPCn上升沿t’n时间差仍为“β”，设置PM输出时刻(tp)滞后t0时刻时间差(Δtp)的定时标记脉冲控制参数(k)为“k＝n”，设置切换起始的首个NS(NS0)的Tr0与t0的BSS0的Tb0秒时间值偏差X为“X，Tr0＝Tb0+X”且后续1PPCn的Trn为“Trn＝Tr0+n”，设置切换起始的首个1PPC(1PPC0)输出时刻与t0同步，设置仿真模式切换时刻t0的时间值T为“T＝[MM:SS]”，启动等待到T时刻输出时间异步状态的1PPC、NS；六，在PM的tp锁定的OSC显示域，由PM可识别1PPSn的tn时间断面，由“δn＝t’n－tn≈n×α”可辨识出t’n，由t’n的NSn的起始沿(tnn)为“tnn≈t’n+β”可辨识出NSn并解码得Trn，由tn可辨识出BSSn并解码得Tb，由“t”n≈tn+Δ”可辨识出BTSn和t”n并解码得Ttn，应得到“δn＝(t’n-tn)∈(n×α+Δ)”、“γn＝(t”n-tn)∈Δ”、“Trn＝Tbn+X＝[MM:(SS+n+X)]”、“Ttn＝Tbn＝[MM:(SS+n)]”。

发明内容

本发明提供了一种基于卫星授时模块输出信号仿真的时间同步设备检测方法，通过卫星授时模块授时信号输出特性仿真，采取仿真信号接入时间同步设备内部时钟信号处理电路的方式，检验时间同步设备在接入多路时间同步信号且以仿真信号为主选信号环境下的授时信号输出稳定性、正确性。该方法以标准时间同步信号的断面时刻及其时间信息为基准，基于“另案授权一”技术架构仿真的频率脉冲信号、卫星导航报文帧信号以及用于标定指定时刻的定时标记脉冲信号，并基于“另案授权二”的卫星同步授时装置输出信号的时间信息检测机理，通过控制仿真信号与时间同步信号的同步、异步特性，模拟卫星信号正常、异常状况下卫星授时模块的授时信号输出特征，检测仿真信号特性及其对被检时间同步设备输出授时信号稳定性、正确性的影响，可用于定量评价时间同步设备抵御卫星信号射频干扰与伪卫星授时欺骗的防控能力。

一种基于卫星授时模块输出信号仿真的时间同步设备检测方法，其特征在于：用到时间同步信号测试仪(1)、可控时标频率源(2)、时间同步设备(3)、示波器(4)、第一卫星天线(5)、第二卫星天线(6)、第三卫星天线(7)，在时间同步设备(3)内部断开第一授时信号输入电路(31)的频率脉冲信号输出口(311)至时钟信号处理电路(35)的第一频率脉冲信号输入口(351)的连接、断开第一授时信号输入电路(31)的导航报文信号输出口(312)至时钟信号处理电路(35)的第一导航报文信号输入口(352)的连接，时间同步信号测试仪(1)的标准秒脉冲信号输出口(11)连接至示波器(4)的第六通道输入口(46)，时间同步信号测试仪(1)的标准IRIG-B信号输出口(12)分别连接至可控时标频率源(2)的IRIG-B信号输入口(24)、时间同步设备(3)的第三授时信号输入电路(33)的IRIG-B信号输入口(330)、示波器(4)的第五通道输入口(45)，可控时标频率源(2)的频率脉冲信号输出口(21)分别连接至时间同步设备(3)的时钟信号处理电路(35)的第一频率脉冲信号输入口(351)、示波器(4)的第一通道输入口(41)，可控时标频率源(2)的导航报文信号输出口(22)分别连接至时间同步设备(3)的时钟信号处理电路(35)的第一导航报文信号输入口(352)、示波器(4)的第二通道输入口(42)，可控时标频率源(2)的定时标记脉冲信号输出口(23)连接至示波器(4)的第三通道输入口(43)，时间同步设备(3)的授时信号输出电路(34)的IRIG-B信号输出口(340)分别连接至时间同步信号测试仪(1)的外部IRIG-B信号输入口(13)、示波器(4)的第四通道输入口(44)，第一卫星天线(5)接入至时间同步设备(3)的第一授时信号输入电路(31)的卫星天线接口(310)，第二卫星天线(6)接入至时间同步设备(3)的第二授时信号输入电路(32)的卫星天线接口(320)，第三卫星天线(7)接入至时间同步信号测试仪(1)的卫星天线接口(10)。

如上所述的基于卫星授时模块输出信号仿真的时间同步设备检测方法，所测试的仿真信号时间同步仿真模式的频率脉冲信号上升沿的时间偏差δ、卫星导航报文帧信号的时间信息值Tr以及时间同步设备的IRIG-B被检信号起始沿的时间偏差γ、IRIG-B被检信号携带的时间信息值Tt，及所测试的仿真信号时间异步仿真模式的频率脉冲信号上升沿的时间偏差δn、卫星导航报文帧信号的时间信息值Trn以及时间同步设备的IRIG-B被检信号起始沿的时间偏差γn、IRIG-B被检信号携带的时间信息值Ttn，经过以下步骤检出：

步骤101：在时间同步信号测试仪(1)的人机接口(18)，设置工作状态与时间同步信号测试仪(1)的卫星天线接口(10)的输入信号时间同步，启动时间同步信号测试仪(1)的标准秒脉冲信号输出口(11)输出标准秒脉冲信号(1PPS)、时间同步信号测试仪(1)的标准IRIG-B信号输出口(12)输出标准IRIG-B时间同步信号(BSS)，显示时间同步信号测试仪(1)的外部IRIG-B信号输入口(13)输入信号异常；

步骤102：在可控时标频率源(2)的人机接口(28)配置“时间同步仿真模式参数”：设置可控时标频率源(2)与IRIG-B信号输入口(24)输入的BSS信号时间同步，设置可控时标频率源(2)的频率脉冲信号输出口(21)输出的频率脉冲信号(1PPC)的上升沿时刻(t’)与IRIG-B信号输入口(24)输入的BSS的秒时域起始沿时刻(t)时间同步且1PPC信号周期(S’)、1PPC信号频率(f’)与1PPS信号周期(S)和1PPS信号频率(f)相同为“S’＝S＝1sec，f’＝f＝1/S＝1Hz”，设置用于控制可控时标频率源(2)的导航报文信号输出口(22)输出的滞后于t’时刻并携带了表述该t’时刻时间信息的卫星导航报文帧信号(NS)的起始时刻(tn)滞后于超前其的t’的间隔时间参数(β)值为“β＝β≈(tn-t’)”且NS的时间信息值(Tr)与t的BSS携带的时间信息值(Tb)相同为“Tr＝Tb”；

步骤103：在人机接口(28)启动“时间同步仿真模式参数”，控制频率脉冲信号输出口(21)输出1PPC信号、导航报文信号输出口(22)输出NS信号；

步骤104：在时间同步设备(3)的人机接口(38)，设置时间同步设备(3)的时钟信号处理电路(35)的“授时输入信号优先级”顺序为“第一频率脉冲信号输入口(351)和第一导航报文信号输入口(352)”、“第二频率脉冲信号输入口(353)和第二导航报文信号输入口(354)”、“第三频率脉冲信号输入口(355)和第三导航报文信号输入口(356)”，启动时间同步设备(3)的授时信号输出电路(34)的IRIG-B信号输出口(340)输出IRIG-B被检信号(BTS)，显示“IRIG-B信号输出口(340)与第一频率脉冲信号输入口(351)和第一导航报文信号输入口(352)时间同步”；

步骤105：在示波器(4)的人机接口(48)，设置示波器(4)的第一通道输入口(41)、第二通道输入口(42)、第三通道输入口(43)、第四通道输入口(44)、第五通道输入口(45)、第六通道输入口(46)的监视参数且输入信号状态显示正常；

步骤106：在人机接口(18)检查，显示由外部IRIG-B信号输入口(13)输入的BTS相对于标准IRIG-B信号输出口(12)输出的BSS的起始沿时间偏差(γ)应“属于”(∈)已知的允许误差时间数值范围“Δ”为”γ∈Δ”且BTS携带的时间信息值(Tt)应与Tb相同为”Tt＝Tb”；

步骤107：设备设置与检测准备工作完毕；

步骤201：在人机接口(48)，显示第一通道输入口(41)输入的1PPC信号频率f’应为“f’≈1Hz”且应在“Δ”范围为“f’∈[1/(1+Δ)]”，设置显示记录域且由第六通道输入口(46)输入的标准秒脉冲信号1PPS的上升沿时刻(t)锁定并启动等待t；

步骤202：时间同步信号测试仪(1)的标准秒脉冲信号输出口(11)输出至第六通道输入口(46)的1PPS的上升沿时刻t锁定人机接口(48)的显示记录域；

步骤203：在人机接口(48)，由第六通道输入口(46)输入的1PPS的上升沿t可辨识出第一通道输入口(41)输入的频率脉冲信号1PPC的上升沿时刻t’，由t和允许误差时间数值范围“Δ”应可辨识出第四通道输入口(44)输入的IRIG-B被检信号BTS的起始沿时刻t”，由t’和“时间同步仿真模式参数”配置的间隔时间参数值“β≈(tn-t’)”应可辨识出第二通道输入口(42)输入的卫星导航报文帧信号NS的起始时刻tn并可解码得NS的时间信息值Tr为“Tr”，由t也为标准IRIG-B时间同步信号BSS的秒时域起始沿时刻可识别和解码得第五通道输入口(45)输入的标准IRIG-B时间同步信号BSS携带的时间信息值Tb为“Tb”，由t”可辨识并解码得第四通道输入口(44)输入的BST携带的时间信息值Tt为“Tt”；

步骤204：应检测得可控时标频率源(2)的“时间同步仿真模式参数”运行时的1PPC上升沿t’与标准秒脉冲信号1PPS的上升沿时刻t的时间偏差(δ)值应在“Δ”范围内为“δ＝(t’-t)∈Δ”、IRIG-B被检信号BTS的起始沿时刻t”与标准IRIG-B时间同步信号BSS的秒时域起始沿时刻t的时间偏差(γ)值应在“Δ”范围内为“γ＝(t”-t)∈Δ”且应得到由t时刻检测并解码出的“Tr”、“Tt”、“Tb”应为“Tr＝Tt＝Tb”；

步骤207：δ、γ、Tr、Tt检测完毕；

步骤301：在人机接口(28)配置“时间异步仿真模式参数”：设置可控时标频率源(2)由时间同步仿真模式切换至时间异步仿真模式时所对应的某个1PPS的上升沿t的切换时刻(t0)起始时的1PPC输出计数器(N)的值为自然数(n)为“n＝0”，设置由t0起始时的频率脉冲信号输出口(21)输出的频率脉冲信号1PPC的相对当前的1PPC信号周期S’和1PPC信号频率f’的时频偏移控制参量(α)值为“α”的S’为“S’＝(S’+α)＝(1+α)”、f’为“f’＝1/S’＝1/(1+α)”且“α”可以为“不属于”“Δ”的值为设置由t0起始的“N＝n＝0”的1PPC(1PPC0)上升沿时刻t’(t’0)与t0时刻一致为“t’0＝t0”，设置由t0起始的描述计数器N值为“N＝n”的1PPC(1PPCn)的t’(t’n)的导航报文信号输出口(22)输出的卫星导航报文帧信号NS(NSn)的起始时刻tn(tnn)滞后于超前其的t’n的间隔时间参数β的值仍为“β＝β”为“β≈(tn-t’)＝(tnn-t’n)”，设置描述由t0起始的“N＝n＝0”的1PPC0上升沿时刻t’0的NS(NS0)的时间信息值Tr(Tr0)相对于t0时刻的标准IRIG-B时间同步信号BSS(BSS0)携带的时间信息值Tb(Tb0)的时间偏置参量(X)值为“X”，设置描述“N＝0”的1PPC0的t’0的NS0的时间信息值Tr0为“Tr0＝Tb0+X”、描述“N＝n”的1PPCn的t’n的NSn的Trn为“Trn＝Tr0+n”为“Trn＝Tb0+X+n”，设置控制可控时标频率源(2)的定时标记脉冲信号输出口(23)输出的定时标记脉冲信号(PM)的上升沿时刻(tp)滞后于t0的秒单位时间间隔参量(k)为“n＝1”为“k＝n＝1”；

步骤302：在人机接口(48)，取消显示记录域被锁定状态，检查第一通道输入口(41)输入的1PPC信号频率f’仍应为“f’≈1Hz”且应在“Δ”范围为“f’∈[1/(1+Δ)]”，检查第一通道输入口(41)、第二通道输入口(42)、第三通道输入口(43)、第四通道输入口(44)、第五通道输入口(45)、第六通道输入口(46)的输入信号状态显示正常，设置显示记录域并由定时标记脉冲信号输出口(23)输出至第三通道输入口(43)的定时标记脉冲信号PM的上升沿时刻tp锁定并启动等待；

步骤303：在人机接口(18)仍应显示由外部IRIG-B信号输入口(13)输入的BTS相对于标准IRIG-B信号输出口(12)输出的BSS的起始沿时间偏差γ为“γ∈Δ”且BTS携带的时间信息值Tt应与BSS携带的时间信息值Tb相同为”Tt＝Tb”，在人机接口(38)仍应显示“IRIG-B信号输出口(340)与第一频率脉冲信号输入口(351)和第一导航报文信号输入口(352)时间同步”；

步骤304：在人机接口(28)，设置以切换时刻t0的Tb0的整分时间值(MM)和整秒时间值(SS)为标准时间控制值(T)为“T＝[MM:SS]＝Tb0”，启动映射显示区(N’)显示1PPC输出计数器N的当前值为“N’＝N＝0”，启动等待T时刻切换为“时间异步仿真模式参数”控制的频率脉冲信号输出口(21)输出1PPCn信号、导航报文信号输出口(22)输出NSn信号、定时标记脉冲信号输出口(23)输出PM信号；

步骤305：在可控时标频率源(2)的定时标记脉冲信号输出口(23)输出MP时，由人机接口(28)锁定显示映射显示区N’为“N’＝1”指向“k＝n＝1”为“n＝1”，在人机接口(48)由第三通道输入口(43)输入的定时标记脉冲信号PM的上升沿时刻tp锁定显示记录域；

步骤306：在人机接口(48)，由PM的tp和人机接口(28)锁定显示的“n＝1”以及已知“时间异步仿真模式参数”设置的“t’0＝t0”可辨识出滞后t0时刻“n＝1”秒的1PPS(1PPS1)的上升沿(t1)和滞后t0时刻“n＝1”秒的BSS(BSS1)的起始沿时刻t1并可解码BSS1得BSS1携带的时间信息值(Tb1)应为“Tb1＝[MM:(SS+1)]”，由已知“时间异步仿真模式参数”设置的“k＝n＝1”和“α”和“t’0＝t0”可知在可控时标频率源(2)时间异步仿真模式时滞后t0时刻“n＝1”个“S’＝(1+α)”的1PPCn脉冲(1PPC1)的上升沿时刻t’n(t’1)约为“α≈(t’1-t1)”而可由t1辨识出1PPC1的t’1，由t’1和已知“时间异步仿真模式参数”设定的“β≈(tn-t’)＝(tnn-t’n)”和“X”可知在可控时标频率源(2)时间异步仿真模式时表述1PPC1的t’1时刻的NSn(NS1)的起始时刻tnn(tn1)约为“β≈(tn1-t’1)”而可辨识出NS1并可解码NS1得NS1的时间信息值(Tr1)应为“Tr1＝Tb1+X＝[MM:(SS+1+X)]”，由t1和“Δ”应可辨识出应与BSS1时间同步的IRIG-B被检信号BTSn(BTS1)的起始沿时刻t”n(t”1)并可解码BTS1得BTS1携带的时间信息值(Tt1)应为“Tt1＝Tb1＝[MM:(SS+1)]”；

步骤307：在人机接口(48)取消显示记录域被锁定状态，检查第一通道输入口(41)输入的1PPC信号频率f’应为“f’≈1/(1+α)Hz”且应在“Δ”范围为“f’≈1/(1+α)∈[1/(1+α+Δ)]Hz”；

步骤308：在人机接口(18)仍应显示IRIG-B被检信号BTS相对于标准IRIG-B时间同步信号BSS的起始沿时间偏差γ为“γ∈Δ”且BTS携带的时间信息值Tt仍应与BSS携带的时间信息值Tb相同为”Tt＝Tb”，人机接口(38)应显示“IRIG-B信号输出口(340)与第二频率脉冲信号输入口(353)和第二导航报文信号输入口(354)时间同步”并应显示“第一频率脉冲信号输入口(351)和第一导航报文信号输入口(352)故障”状态；

步骤309：由已知“n＝1”、“α”、“Δ”、“T＝[MM:SS]＝Tb0”及其测得的t1、t’1、t”1、“Tr1＝Tb1+X＝[MM:(SS+1+X)]”、“Tt1＝Tb1＝[MM:(SS+1)]”，应可得到在可控时标频率源(2)时间异步仿真模式并“n＝1”时的1PPCn信号上升沿的时间偏差[δn＝(t’n–tn)≈n×α]应在“Δ”范围为“δn＝δ1＝(t’1–t1)≈(1×α)∈(1×α+Δ)”、BTSn信号起始沿的时间偏差(γn＝t”n-tn)应在“Δ”范围为“γn＝γ1＝(t”1-t1)∈Δ”、Ttn应为“Ttn＝Tt1＝Tb1＝[MM:(SS+1)]＝Tb0+1”并由“时间异步仿真模式参数”设置的“Trn＝Tb0+X+n”应到Trn为“Trn＝Tr1＝[MM:(SS+1+X)]＝Tb0+X+1”；

步骤310：检测完毕。

本发明检测方法，是以标准时间同步信号的断面时刻及其时间信息为基准，基于“另案授权一”技术架构仿真的频率脉冲信号、卫星导航报文帧信号以及用于标定指定时刻的定时标记脉冲信号，以及基于“另案授权二”的卫星同步授时装置输出信号的时间信息检测机理，通过控制仿真授时信号相对于标准时间同步信号的同步、异步特性，模拟卫星信号正常、异常状况下卫星授时模块信号输出，检测被检时间同步设备在多时间源接入且以仿真信号为主源时的授时信号输出稳定性、正确性。该方法相较采用卫星信号转发与迟延控制的仿真检测方式，更易定量评价时间同步设备抵御卫星信号射频干扰与伪卫星授时欺骗的防控能力。

附图说明

图1是本发明基于卫星授时模块输出信号仿真的时间同步设备检测方法使用到的设备连接示意图；

图2是本发明基于卫星授时模块输出信号仿真的时间同步设备检测方法中回路设备设置及检测准备步骤示意图；

图3是本发明的波形时序示意图；

图4是本发明基于卫星授时模块输出信号仿真的时间同步设备检测方法的检测步骤示意图一。

图5是本发明基于卫星授时模块输出信号仿真的时间同步设备检测方法的检测步骤示意图二。

图中：1—时间同步信号测试仪(SCS)，2—可控时标频率源(TFM)，3—时间同步设备(DIV)，4—示波器(OSC)，5—第一卫星天线(A1)，6—第二卫星天线(A2)，7—第三卫星天线(A3)，10—SCS的卫星天线接口(ANT)，11—SCS的标准秒脉冲信号输出口(PPS)，12—SCS的标准IRIG-B信号输出口(BSO)，13—SCS的外部IRIG-B信号输入口(BSI)，18—SCS的人机接口(S-HMI)，21—TFM的频率脉冲信号输出口(FRQ)，22—TFM的导航报文信号输出口(TX)，23—TFM的定时标记脉冲信号输出口(PMK)，24—TFM的IRIG-B信号输入口(BIN)，28—TFM的人机接口(T-HMI)，31—DIV的第一授时信号输入电路，32—DIV的第二授时信号输入电路，33—DIV的第三授时信号输入电路，34—DIV的授时信号输出电路，35—DIV的时钟信号处理电路，38—DIV的人机接口(D-HMI)，41—OSC的第一通道输入口(CH1)，42—OSC的第二通道输入口(CH2)，43—OSC的第三通道输入口(CH3)，44—OSC的第四通道输入口(CH4)，45—OSC的第五通道输入口(CH5)，46—OSC的第六通道输入口(CH6)，48—OSC的人机接口(O-HMI)；

310—DIV的第一授时信号输入电路的卫星天线接口(BD)，311—DIV的第一授时信号输入电路的频率脉冲信号输出口(B1)，312—DIV的第一授时信号输入电路的导航报文信号输出口(B2)，320—DIV的第二授时信号输入电路的卫星天线接口(GPS)，330—DIV的第三授时信号输入电路的IRIG-B信号输入口(INB)，340—DIV的授时信号输出电路的IRIG-B信号输出口(BST)；

351—DIV的时钟信号处理电路的第一频率脉冲信号输入口(F1)，352—DIV的时钟信号处理电路的第一导航报文信号输入口(T1)，353—DIV的时钟信号处理电路的第二频率脉冲信号输入口(F2)，354—DIV的时钟信号处理电路的第二导航报文信号输入口(T2)，355—DIV的时钟信号处理电路的第三频率脉冲信号输入口(F3)，356—DIV的时钟信号处理电路的第三导航报文信号输入口(T3)；

1PPS—PPS输出每秒钟一次的标准秒脉冲信号，BSS—BSO输出每秒域一帧的标准IRIG-B时间同步信号，t—某个1PPS脉冲的上升沿时刻和与该时刻同步的BSS的秒时域起始沿时刻，Tb—表述BSS携带的时间信息值，1PPC—FRQ输出的频率脉冲信号，t’—某个1PPC脉冲的上升沿时刻，NS—TX输出的滞后于t’时刻并携带了表述该t’时刻时间信息的卫星导航报文帧信号，tn—NS的起始时刻，TS—NS的时间信息信号段，Tr—表述TS的时间信息值，BTS—BST输出的应与BSS时间同步的IRIG-B被检信号，Tt—表述BTS携带的时间信息值，t”—BTS起始沿时刻；

S—1PPS信号周期(S＝1sec)，f—1PPS信号频率(f＝1/S＝1Hz)，S’—1PPC信号周期，f’—1PPC信号频率，Δ—表述衡量1PPC和BTS时域误差的允许误差时间数值范围，∈—表述“属于”，—表述“不属于”，δ—表述在TFM时间同步仿真模式时的1PPC上升沿的时间偏差(δ＝t’-t)，β—表述可由TFM设置的用于控制tn滞后于超前其的t’的间隔时间参数及其值，γ—表述在TFM时间同步仿真模式时的BTS相对BSS的起始沿时间偏差(γ＝t”-t)；

t0—TFM由时间同步仿真模式切换至时间异步仿真模式时所对应的某个t的切换时刻，T—t0时刻的标准时间控制值，MM—表述某整数分钟时刻的整分时间值，SS—表述某整数秒钟时刻的整秒时间值，n—表述自然数“0,1,2…n”，N—表述TFM时间异步仿真模式时计数1PPC输出次数的1PPC输出计数器，N’—TFM的T-HMI的N计数值的映射显示区及其值，1PPSn—上升沿滞后t0时刻“n”秒的1PPS，BSSn—起始沿滞后t0时刻“n”秒的BSS，tn—1PPSn的上升沿时刻和BSSn的起始沿时刻，Tbn—表述BSSn携带的时间信息值，α—表述由TFM设置的t0时刻起始的1PPC的相对当前的S’和f’的时频偏移控制参量及其值；

1PPCn—表述在TFM时间异步仿真模式时滞后t0时刻“n”个“S’”且可由tn、n、α识别的1PPC脉冲，t’n—1PPCn上升沿时刻，PM—PMK输出的定时标记脉冲信号，tp—PM上升沿时刻，k—表述由TFM设置的用于控制tp输出滞后于t’0的秒单位时间间隔参量，Δtp—tp与t’0的时间差测量值；

NSn—在TFM时间异步仿真模式时表述t’n时刻时间值且可由tn、t’n和β识别的NS，tnn—NSn的起始时刻，TSn—NSn的时间信息信号段，Trn—表述TSn的时间信息值，X—表述由TFM设置的用于控制描述t’0的NS0的Tr0时间值相对t0的Tb0产生某整秒常数偏移量的时间偏置参量及其值，BTSn—表述应与BSSn时间同步且可由tn、Δ识别的IRIG-B被检信号，t”n—BTSn起始沿时刻，Ttn—表述BTSn携带的时间信息值，δn—表述在TFM时间异步仿真模式时的1PPCn信号上升沿的时间偏差[δn＝(t’n–tn)≈n×α]，γn—表述在TFM时间异步仿真模式时的BTSn信号起始沿的时间偏差(γn＝t”n-tn)；

图中主要设备的作用如下：

SCS，可溯源检测的时间同步测试仪，可通过与卫星时间同步或自守时，发出标准1PPS时间同步信号和标准IRIG-B时间同步信号，可检测外部输入IRIG-B起始时刻及其报文携带时间值相对标准IRIG-B的偏差；

TFM，可溯源标定的基于“另案授权一”升级的可控时标频率源，内部时钟可与卫星、外接IRIG-B信号时间同步，可仿真模块输出的1PPS秒脉冲和NMEA串行报文等授时信号，通过控制1PPS秒脉冲输出时频特性和NMEA输出时刻及其携带时间值相对于标准时间同步信号的时间同步仿真、时间异步仿真模式，仿真卫星信号正常、异常状态下的模块输出授时信号特性，可在指定时刻控制仿真信号由时间同步切换至时间异步仿真模式，并可发出定时标记脉冲信号标识切换时刻；

DIV，被检测时间同步设备，可接入卫星授时、外部时间同步信号授时等多源时间同步信号，可设置信号源优先级并选择工作信号源，可诊断源信号品质、切换工作源、记录切换故障，可输出与被选择工作源时间同步的授时信号；

OSC，信号波形展示设备，可根据触发信号锁屏显示并记录所设时间域的信号时序。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本申请是基于“另案授权一”的可控的时频、通信和定时标记信号，并基于“另案授权二”的卫星同步授时装置输出信号的时间信息检测机理，给出的基于卫星授时模块输出信号仿真的时间同步设备检测方法。

本发明提供的一种基于卫星授时模块输出信号仿真的时间同步设备检测方法中，检测步骤与方法如下：

1、检测回路设备及端口连接方式

见图1，断开DIV内部B1(第一授时信号输入电路的频率脉冲信号输出口311)至F1(时钟信号处理电路的第一频率脉冲信号输入口351)以及B2(第一授时信号输入电路的导航报文信号输出口312)至T1(时钟信号处理电路的第一导航报文信号输入口352)的连接，SCS的PPS(标准秒脉冲信号输出口11)连接至OSC的CH6(第六通道输入口46)，SCS的BSO(标准IRIG-B信号输出口12)分别连接至TFM的BIN(RIG-B信号输入口24)、DIV的INB(第三授时信号输入电路的IRIG-B信号输入口330)、OSC的CH5(第五通道输入口45)，TFM的FRQ(频率脉冲信号输出口21)分别连接至DIV的F1(时钟信号处理电路的第一频率脉冲信号输入口351)、OSC的CH1(第一通道输入口41)，TFM的TX(导航报文信号输出口22)分别连接至DIV的T1(第一导航报文信号输入口352)、OSC的CH2(第二通道输入口42)，TFM的PMK(定时标记脉冲信号输出口23)连接至OSC的CH3(第三通道输入口43)，DIV的BST(授时信号输出电路的IRIG-B信号输出口340)连接至SCS的BSI(外部IRIG-B信号输入口13)、OSC的CH4(第四通道输入口44)，DIV的A1(第一卫星天线5)、A2(第二卫星天线6)、SCS的A3(第三卫星天线7)分别接入至DIV的BD(第一授时信号输入电路的卫星天线接口310)、GPS和SCS的ANT(卫星天线接口10)；

2、检测回路检测TFM的时间同步仿真模式下的δ、γ、Tr、Tt和时间异步仿真模式下的δn、γn、Trn、Ttn的检测准备

结合图1、2、3，基于SCS的标准秒脉冲信号1PPS和标准IRIG-B时间同步信号BSS，TFM时间同步仿真模式下的TFM的1PPC信号上升沿的时间偏差δ、NS的时间信息值Tr、DIV的BTS起始沿的时间偏差γ、BTS携带的时间信息值Tt，以及TFM时间异步仿真模式下的TFM的1PPCn信号上升沿的时间偏差δn、NSn的时间信息值Trn和DIV的BTSn起始沿的时间偏差γn、BTSn携带的时间信息值Ttn，检测回路的设备设置与检测准备步骤如下：

步骤101：在SCS(时间同步信号测试仪1)的S-HMI(人机接口18)，设置SCS工作状态与ANT时间同步，启动PPS、BSO输出1PPS、BSS，显示BSI输入信号异常；

步骤102：在TFM的T-HMI(人机接口28)配置“时间同步仿真模式参数”：设置TFM(可控时标频率源2)内部时钟与BIN(IRIG-B信号输入口24)时间同步，设置FRQ(TFM的频率脉冲信号输出口21)的1PPC的t’与BIN(IRIG-B信号输入口24)的BSS的t时间同步且1PPC的f’为“f’＝f＝1Hz”，设置TX的NS的β为“β＝β”表述“β≈tn-t’”且NS的Tr与t的BSS的Tb为“Tr＝Tb”；

步骤103：在T-HMI启动，按“时间同步仿真模式参数”控制FRQ、TX输出1PPC、NS信号；

步骤104：在DIV的D-HMI，设置DIV对输入授时信号的优先采用顺序为F1\T1、F2\T2、F3\T3，启动BST输出BTS，显示BST与F1\T1时间同步；

步骤105：在OSC的O-HMI，设置CH1～CH6信号监视且状态显示正常；

步骤106：在S-HMI，显示BTS的γ在Δ范围内为”γ∈Δ”且BTS的Tt正确为”Tt＝Tb”；

步骤107：设备设置与检测准备工作完毕；

3、TFM时间同步仿真模式下的δ、γ、Tr、Tt检测

结合图1、3、4，令SCS输出的1PPS上升沿时刻与BSS起始沿时刻一致，则基于t和Tb，TFM的1PPC信号上升沿的时间偏差δ、NS的时间信息值Tr，以及DIV的BTS的起始沿的时间偏差γ、时间信息值Tt，可经过以下步骤检测出：

步骤201：在O-HMI，显示CH1信号频率应为“CH1≈1Hz”，设置显示记录域且由CH6的1PPS的t锁定并启动监视；

步骤202：由SCS的PPS的1PPS的t锁定O-HMI的显示记录域；

步骤203：在O-HMI，由CH6的1PPS的t可辨识CH1的1PPC的t’，由t和Δ应可辨识CH4的BTS的t”，由t’和“β≈tn-t’”可辨识CH2的NS的tn并可解码得NS的Tr，由t可辨识并解码得CH5的BSS的Tb，由t”可辨识并解码得CH4的BST的Tt；

步骤204：应检测得“Tr＝Tt＝Tb”、“δ＝(t’-t)∈Δ”、“γ＝(t”-t)∈Δ”；

步骤205：在S-HMI，应显示BSI的BTS为“γ∈Δ”、“Tt＝Tb”；

步骤206：在D-HMI，应显示BSO的BTS与F1\T1时间同步；

步骤207：δ、γ、Tr、Tt检测完毕；

4、TFM时间异步仿真模式下的δn、γn、Trn、Ttn检测

结合图1、3、5，由于SCS输出的1PPS上升沿时刻与BSS起始沿时刻一致，则基于tn和Tbn，TFM的1PPCn信号上升沿的时间偏差δn、NSn的时间信息值Trn，以及DIV的BTSn的起始沿的时间偏差γn、时间信息值Ttn，可经过以下步骤检测出：

步骤301：在T-HMI配置“时间异步仿真模式参数”：设置t0起始的N为“N＝n＝0”，设置t0起始的时频偏移控制参量α为“α＝α”的S’为“S’＝S’+α＝1+α”、f’为“f’＝1/S’”且设置1PPC0的t’0与t0时刻一致为“t’0＝t0”，设置t0起始的β仍为“β＝β”，设置t0起始的NS的时间偏置参量X为“X＝X”，设置“N＝n”的t’n的NSn的“n＝0”的Trn为“Tr0＝Tb0+X”、“n＝n”的Trn为“Trn＝Tr0+n”，设置控制PM输出的tp的秒单位时间间隔参量k为“k＝n＝1”；

步骤302：在O-HMI，退出被锁定的显示记录域，检查CH1信号频率仍应为“CH1≈1Hz”，检查CH1～CH6状态显示正常，设置显示记录域由CH3的PM的tp锁定并启动监视；

步骤303：S-HMI应显示BSI的BTS为“γ∈Δ”、“Tt＝Tb”，D-HMI应显示BSO的BTS与F1\T1时间同步；

步骤304：在T-HMI，设置t0的标准时间控制值T为“T＝[MM:SS]”，显示N’＝N＝0，启动等待至T时刻按“时间异步仿真模式参数”控制FRQ、TX、PM输出1PPC、NS、PM信号；

步骤305：由TFM的PMK的PM的tp锁定O-HMI的显示记录域，T-HMI锁定显示N’＝n＝1；

步骤306：在O-HMI和已知“n＝1”，由PM的tp和已知T-HMI设定的k为“k＝n＝1”可辨识出1PPS1和BSS1的t1并可解码BSS1得Tb1为“Tb1＝[MM:(SS+1)]”，由t1和已知T-HMI设定的α为“α＝α”可由t’1约为“α≈(t’1-t1)”辨识出1PPC1的t’1，由t’1和已知T-HMI设定的β为“β＝β”和X为“X＝X”可由tn1约为“tn1≈t’1+β”辨识出NS1并解码得Tr1应为“Tr1＝Tb1+X＝[MM:(SS+1+X)]”，由t1和Δ应可辨识出BTS1的t”1并解码得BTS1的Tt1应为“Tt1＝Tb1＝[MM:(SS+1)]”；

步骤307：在O-HMI，退出被锁定的显示记录域，检查CH1信号频率应为“CH1＝1/S’≈1/(1+α)Hz”；

步骤308：S-HMI应显示BSI的BTS为“γ∈Δ”、“Tt＝Tb”，D-HMI应显示BSO的BTS与F2\T2时间同步并应显示F1\T1故障状态；

步骤309：由已知T-HMI设定的k为“k＝n＝1”及其测得的t1、t’1、t”1、Tb1、Tr1、Tt1，可得δn为“δn＝t’n-tn≈(n×α)”应为“δn＝δ1＝t’1-t1≈(1×α)∈(1×α+Δ)”、γn为“γn＝(t”n-tn)”应为“γn＝γ1≈(t”1-t1)∈Δ”、Trn为“Trn＝Tbn+X”应为“Trn＝Tr1＝Tb1+X＝[MM:(SS+1+X)]”、Ttn为“Ttn＝Tbn”应为“Ttn＝Tt1＝Tb1＝[MM:(SS+1)]”；

步骤310：δn、γn、Trn、Ttn检测完毕。

Claims (2)

1.一种基于卫星授时模块输出信号仿真的时间同步设备检测方法，其特征在于：用到时间同步信号测试仪(1)、可控时标频率源(2)、时间同步设备(3)、示波器(4)、第一卫星天线(5)、第二卫星天线(6)、第三卫星天线(7)，在时间同步设备(3)内部断开第一授时信号输入电路(31)的频率脉冲信号输出口(311)至时钟信号处理电路(35)的第一频率脉冲信号输入口(351)的连接、断开第一授时信号输入电路(31)的导航报文信号输出口(312)至时钟信号处理电路(35)的第一导航报文信号输入口(352)的连接，时间同步信号测试仪(1)的标准秒脉冲信号输出口(11)连接至示波器(4)的第六通道输入口(46)，时间同步信号测试仪(1)的标准IRIG-B信号输出口(12)分别连接至可控时标频率源(2)的IRIG-B信号输入口(24)、时间同步设备(3)的第三授时信号输入电路(33)的IRIG-B信号输入口(330)、示波器(4)的第五通道输入口(45)，可控时标频率源(2)的频率脉冲信号输出口(21)分别连接至时间同步设备(3)的时钟信号处理电路(35)的第一频率脉冲信号输入口(351)、示波器(4)的第一通道输入口(41)，可控时标频率源(2)的导航报文信号输出口(22)分别连接至时间同步设备(3)的时钟信号处理电路(35)的第一导航报文信号输入口(352)、示波器(4)的第二通道输入口(42)，可控时标频率源(2)的定时标记脉冲信号输出口(23)连接至示波器(4)的第三通道输入口(43)，时间同步设备(3)的授时信号输出电路(34)的IRIG-B信号输出口(340)分别连接至时间同步信号测试仪(1)的外部IRIG-B信号输入口(13)、示波器(4)的第四通道输入口(44)，第一卫星天线(5)接入至时间同步设备(3)的第一授时信号输入电路(31)的卫星天线接口(310)，第二卫星天线(6)接入至时间同步设备(3)的第二授时信号输入电路(32)的卫星天线接口(320)，第三卫星天线(7)接入至时间同步信号测试仪(1)的卫星天线接口(10)。

2.如权利要求1所述的基于卫星授时模块输出信号仿真的时间同步设备检测方法，其特征在于：

所测试的仿真信号时间同步仿真模式的频率脉冲信号上升沿的时间偏差δ、卫星导航报文帧信号的时间信息值Tr以及时间同步设备的IRIG-B被检信号起始沿的时间偏差γ、IRIG-B被检信号携带的时间信息值Tt，及所测试的仿真信号时间异步仿真模式的频率脉冲信号上升沿的时间偏差δn、卫星导航报文帧信号的时间信息值Trn以及时间同步设备的IRIG-B被检信号起始沿的时间偏差γn、IRIG-B被检信号携带的时间信息值Ttn，经过以下步骤检出：

步骤101：在时间同步信号测试仪(1)的人机接口(18)，设置工作状态与时间同步信号测试仪(1)的卫星天线接口(10)的输入信号时间同步，启动时间同步信号测试仪(1)的标准秒脉冲信号输出口(11)输出标准秒脉冲信号(1PPS)、时间同步信号测试仪(1)的标准IRIG-B信号输出口(12)输出标准IRIG-B时间同步信号(BSS)，显示时间同步信号测试仪(1)的外部IRIG-B信号输入口(13)输入信号异常；

步骤102：在可控时标频率源(2)的人机接口(28)配置“时间同步仿真模式参数”：设置可控时标频率源(2)与IRIG-B信号输入口(24)输入的BSS信号时间同步，设置可控时标频率源(2)的频率脉冲信号输出口(21)输出的频率脉冲信号(1PPC)的上升沿时刻(t’)与IRIG-B信号输入口(24)输入的BSS的秒时域起始沿时刻(t)时间同步且1PPC信号周期(S’)、1PPC信号频率(f’)与1PPS信号周期(S)和1PPS信号频率(f)相同为“S’＝S＝1sec，f’＝f＝1/S＝1Hz”，设置用于控制可控时标频率源(2)的导航报文信号输出口(22)输出的滞后于t’时刻并携带了表述该t’时刻时间信息的卫星导航报文帧信号(NS)的起始时刻(tn)滞后于超前其的t’的间隔时间参数(β)值为“β＝β≈(tn-t’)”且NS的时间信息值(Tr)与t的BSS携带的时间信息值(Tb)相同为“Tr＝Tb”；

步骤103：在人机接口(28)启动“时间同步仿真模式参数”，控制频率脉冲信号输出口(21)输出1PPC信号、导航报文信号输出口(22)输出NS信号；

步骤104：在时间同步设备(3)的人机接口(38)，设置时间同步设备(3)的时钟信号处理电路(35)的“授时输入信号优先级”顺序为“第一频率脉冲信号输入口(351)和第一导航报文信号输入口(352)”、“第二频率脉冲信号输入口(353)和第二导航报文信号输入口(354)”、“第三频率脉冲信号输入口(355)和第三导航报文信号输入口(356)”，启动时间同步设备(3)的授时信号输出电路(34)的IRIG-B信号输出口(340)输出IRIG-B被检信号(BTS)，显示“IRIG-B信号输出口(340)与第一频率脉冲信号输入口(351)和第一导航报文信号输入口(352)时间同步”；

步骤105：在示波器(4)的人机接口(48)，设置示波器(4)的第一通道输入口(41)、第二通道输入口(42)、第三通道输入口(43)、第四通道输入口(44)、第五通道输入口(45)、第六通道输入口(46)的监视参数且输入信号状态显示正常；

步骤106：在人机接口(18)检查，显示由外部IRIG-B信号输入口(13)输入的BTS相对于标准IRIG-B信号输出口(12)输出的BSS的起始沿时间偏差(γ)应“属于”(∈)已知的允许误差时间数值范围“Δ”为”γ∈Δ”且BTS携带的时间信息值(Tt)应与Tb相同为”Tt＝Tb”；

步骤107：设备设置与检测准备工作完毕；

步骤201：在人机接口(48)，显示第一通道输入口(41)输入的1PPC信号频率f’应为“f’≈1Hz”且应在“Δ”范围为“f’∈[1/(1+Δ)]”，设置显示记录域且由第六通道输入口(46)输入的标准秒脉冲信号1PPS的上升沿时刻(t)锁定并启动等待t；

步骤202：时间同步信号测试仪(1)的标准秒脉冲信号输出口(11)输出至第六通道输入口(46)的1PPS的上升沿时刻t锁定人机接口(48)的显示记录域；

步骤203：在人机接口(48)，由第六通道输入口(46)输入的1PPS的上升沿t可辨识出第一通道输入口(41)输入的频率脉冲信号1PPC的上升沿时刻t’，由t和允许误差时间数值范围“Δ”应可辨识出第四通道输入口(44)输入的IRIG-B被检信号BTS的起始沿时刻t”，由t’和“时间同步仿真模式参数”配置的间隔时间参数值“β≈(tn-t’)”应可辨识出第二通道输入口(42)输入的卫星导航报文帧信号NS的起始时刻tn并可解码得NS的时间信息值Tr为“Tr”，由t也为标准IRIG-B时间同步信号BSS的秒时域起始沿时刻可识别和解码得第五通道输入口(45)输入的标准IRIG-B时间同步信号BSS携带的时间信息值Tb为“Tb”，由t”可辨识并解码得第四通道输入口(44)输入的BST携带的时间信息值Tt为“Tt”；

步骤204：应检测得可控时标频率源(2)的“时间同步仿真模式参数”运行时的1PPC上升沿t’与标准秒脉冲信号1PPS的上升沿时刻t的时间偏差(δ)值应在“Δ”范围内为“δ＝(t’-t)∈Δ”、IRIG-B被检信号BTS的起始沿时刻t”与标准IRIG-B时间同步信号BSS的秒时域起始沿时刻t的时间偏差(γ)值应在“Δ”范围内为“γ＝(t”-t)∈Δ”且应得到由t时刻检测并解码出的“Tr”、“Tt”、“Tb”应为“Tr＝Tt＝Tb”；

步骤207：δ、γ、Tr、Tt检测完毕；

步骤301：在人机接口(28)配置“时间异步仿真模式参数”：设置可控时标频率源(2)由时间同步仿真模式切换至时间异步仿真模式时所对应的某个1PPS的上升沿t的切换时刻(t0)起始时的1PPC输出计数器(N)的值为自然数(n)为“n＝0”，设置由t0起始时的频率脉冲信号输出口(21)输出的频率脉冲信号1PPC的相对当前的1PPC信号周期S’和1PPC信号频率f’的时频偏移控制参量(α)值为“α”的S’为“S’＝(S’+α)＝(1+α)”、f’为“f’＝1/S’＝1/(1+α)”且“α”可以为“不属于”“Δ”的值为设置由t0起始的“N＝n＝0”的1PPC(1PPC0)上升沿时刻t’(t’0)与t0时刻一致为“t’0＝t0”，设置由t0起始的描述计数器N值为“N＝n”的1PPC(1PPCn)的t’(t’n)的导航报文信号输出口(22)输出的卫星导航报文帧信号NS(NSn)的起始时刻tn(tnn)滞后于超前其的t’n的间隔时间参数β的值仍为“β＝β”为“β≈(tn-t’)＝(tnn-t’n)”，设置描述由t0起始的“N＝n＝0”的1PPC0上升沿时刻t’0的NS(NS0)的时间信息值Tr(Tr0)相对于t0时刻的标准IRIG-B时间同步信号BSS(BSS0)携带的时间信息值Tb(Tb0)的时间偏置参量(X)值为“X”，设置描述“N＝0”的1PPC0的t’0的NS0的时间信息值Tr0为“Tr0＝Tb0+X”、描述“N＝n”的1PPCn的t’n的NSn的Trn为“Trn＝Tr0+n”为“Trn＝Tb0+X+n”，设置控制可控时标频率源(2)的定时标记脉冲信号输出口(23)输出的定时标记脉冲信号(PM)的上升沿时刻(tp)滞后于t0的秒单位时间间隔参量(k)为“n＝1”为“k＝n＝1”；

步骤302：在人机接口(48)，取消显示记录域被锁定状态，检查第一通道输入口(41)输入的1PPC信号频率f’仍应为“f’≈1Hz”且应在“Δ”范围为“f’∈[1/(1+Δ)]”，检查第一通道输入口(41)、第二通道输入口(42)、第三通道输入口(43)、第四通道输入口(44)、第五通道输入口(45)、第六通道输入口(46)的输入信号状态显示正常，设置显示记录域并由定时标记脉冲信号输出口(23)输出至第三通道输入口(43)的定时标记脉冲信号PM的上升沿时刻tp锁定并启动等待；

步骤303：在人机接口(18)仍应显示由外部IRIG-B信号输入口(13)输入的BTS相对于标准IRIG-B信号输出口(12)输出的BSS的起始沿时间偏差γ为“γ∈Δ”且BTS携带的时间信息值Tt应与BSS携带的时间信息值Tb相同为”Tt＝Tb”，在人机接口(38)仍应显示“IRIG-B信号输出口(340)与第一频率脉冲信号输入口(351)和第一导航报文信号输入口(352)时间同步”；

步骤304：在人机接口(28)，设置以切换时刻t0的Tb0的整分时间值(MM)和整秒时间值(SS)为标准时间控制值(T)为“T＝[MM:SS]＝Tb0”，启动映射显示区(N’)显示1PPC输出计数器N的当前值为“N’＝N＝0”，启动等待T时刻切换为“时间异步仿真模式参数”控制的频率脉冲信号输出口(21)输出1PPCn信号、导航报文信号输出口(22)输出NSn信号、定时标记脉冲信号输出口(23)输出PM信号；

步骤305：在可控时标频率源(2)的定时标记脉冲信号输出口(23)输出MP时，由人机接口(28)锁定显示映射显示区N’为“N’＝1”指向“k＝n＝1”为“n＝1”，在人机接口(48)由第三通道输入口(43)输入的定时标记脉冲信号PM的上升沿时刻tp锁定显示记录域；

步骤306：在人机接口(48)，由PM的tp和人机接口(28)锁定显示的“n＝1”以及已知“时间异步仿真模式参数”设置的“t’0＝t0”可辨识出滞后t0时刻“n＝1”秒的1PPS(1PPS1)的上升沿(t1)和滞后t0时刻“n＝1”秒的BSS(BSS1)的起始沿时刻t1并可解码BSS1得BSS1携带的时间信息值(Tb1)应为“Tb1＝[MM:(SS+1)]”，由已知“时间异步仿真模式参数”设置的“k＝n＝1”和“α”和“t’0＝t0”可知在可控时标频率源(2)时间异步仿真模式时滞后t0时刻“n＝1”个“S’＝(1+α)”的1PPCn脉冲(1PPC1)的上升沿时刻t’n(t’1)约为“α≈(t’1-t1)”而可由t1辨识出1PPC1的t’1，由t’1和已知“时间异步仿真模式参数”设定的“β≈(tn-t’)＝(tnn-t’n)”和“X”可知在可控时标频率源(2)时间异步仿真模式时表述1PPC1的t’1时刻的NSn(NS1)的起始时刻tnn(tn1)约为“β≈(tn1-t’1)”而可辨识出NS1并可解码NS1得NS1的时间信息值(Tr1)应为“Tr1＝Tb1+X＝[MM:(SS+1+X)]”，由t1和“Δ”应可辨识出应与BSS1时间同步的IRIG-B被检信号BTSn(BTS1)的起始沿时刻t”n(t”1)并可解码BTS1得BTS1携带的时间信息值(Tt1)应为“Tt1＝Tb1＝[MM:(SS+1)]”；

步骤307：在人机接口(48)取消显示记录域被锁定状态，检查第一通道输入口(41)输入的1PPC信号频率f’应为“f’≈1/(1+α)Hz”且应在“Δ”范围为“f’≈1/(1+α)∈[1/(1+α+Δ)]Hz”；

步骤308：在人机接口(18)仍应显示IRIG-B被检信号BTS相对于标准IRIG-B时间同步信号BSS的起始沿时间偏差γ为“γ∈Δ”且BTS携带的时间信息值Tt仍应与BSS携带的时间信息值Tb相同为”Tt＝Tb”，人机接口(38)应显示“IRIG-B信号输出口(340)与第二频率脉冲信号输入口(353)和第二导航报文信号输入口(354)时间同步”并应显示“第一频率脉冲信号输入口(351)和第一导航报文信号输入口(352)故障”状态；

步骤309：由已知“n＝1”、“α”、“Δ”、“T＝[MM:SS]＝Tb0”及其测得的t1、t’1、t”1、“Tr1＝Tb1+X＝[MM:(SS+1+X)]”、“Tt1＝Tb1＝[MM:(SS+1)]”，应可得到在可控时标频率源(2)时间异步仿真模式并“n＝1”时的1PPCn信号上升沿的时间偏差[δn＝(t’n–tn)≈n×α]应在“Δ”范围为“δn＝δ1＝(t’1–t1)≈(1×α)∈(1×α+Δ)”、BTSn信号起始沿的时间偏差(γn＝t”n-tn)应在“Δ”范围为“γn＝γ1＝(t”1-t1)∈Δ”、Ttn应为“Ttn＝Tt1＝Tb1＝[MM:(SS+1)]＝Tb0+1”并由“时间异步仿真模式参数”设置的“Trn＝Tb0+X+n”应到Trn为“Trn＝Tr1＝[MM:(SS+1+X)]＝Tb0+X+1”；

步骤310：检测完毕。