CN110032058B - 一种授时设备、授时系统和授时方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种授时设备、系统和方法，其中，该设备包括：接收单元，用于对接收到的北斗/GPS卫星信号进行处理，输出规定的协议格式信号；主控单元，根据所述规定的协议格式信号，判断卫星信号是否有效；若有效，则输出第一控制信号；若无效，则输出第二控制信号；获取根据外部控制信号，发出控制指令；授时输出单元，基于第一控制信号，输出卫星授时信号；自主授时输出单元，基于第二控制信号，将主设备时间信号作为授时信号输出。本方案能够保证较高的精度和准确性的同时，还具备较高的抗毁性和鲁棒性，在不同的战场环境下，为作战单元提供可靠有效时统信息的作战需求。

Description

一种授时设备、授时系统和授时方法
技术领域
本申请涉及网络通信领域，特别涉及一种适用于实现旅团级与营级指挥控制车辆之间进行集中作战时的绝对时统和相对时统功能的军用授时设备。
背景技术
军事装备进行网络化作战过程中，需要对统一作战的各个节点进行时空一致性对准，以便形成统一的信息场。在进行时空对准时，需要各个作战节点统一时间基准。
目前军事装备根据使用场景需求，一般采用接入NTP网络授时模式，或各个单点均接入北斗授时组合进行独立授时的模式。采用这两种模式存在以下问题：a)采用NTP模式对网络通信环境的质量等级要求较高，并且受网络路由以及负载的变化影响，NTP时统数据包的网络传输延迟无法测定；b)NTP时统报文仅给出了当前的绝对时间报文信息，无法给出当前时间的起点时刻，受网络数据传输延迟影响，NTP时统报文的时统精度不高；c)采用北斗授时组合进行独立授时，通过秒脉冲与时码信息，能够对单点进行高精度授时，但在特殊情况下，一旦卫星信号丢失或受到破坏，地面接收机无法接收到正常的秒脉冲和时码信息，则各点之间无法实现有效的时间信息统一。
发明内容
为解决上述问题之一，本申请提供了一种授时设备、授时系统和授时方法。
根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种授时设备，该设备包括：
接收单元，用于对接收到的北斗/GPS卫星信号进行处理，输出规定的协议格式信号；
主控单元，根据所述规定的协议格式信号，判断卫星信号是否有效；若有效，则输出第一控制信号；若无效，则输出第二控制信号；
授时输出单元，基于第一控制信号，输出卫星授时信号；
自主授时输出单元，根据预先设定的主/从工作模式，基于第二控制信号，将主设备时间信号作为授时信号输出；或，根据预先设定的从工作模式，读取自主授时信号并输出。
优选地，该设备还包括：与接收单元连接的北斗/GPS双模接收天线。
优选地，该设备还包括：与主控单元连接的面板控制单元，用于支持人机交互，并利用显示装置显示设备信息、工作模式和进行设备的参数设置
优选地，该设备还包括：输入输出接口单元，用于对设备向外输出的信号进行整合处理。
根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种授时系统，包括如上所述的军用授时设备；所述前一授时设备的输入输出接口与后一个授时设备的输入输出接口连接；其中一个授时设备为主授时设备，另一个为从授时设备。
根据本申请实施例的第三个方面，提供了一种授时方法，该方法的步骤包括：
获取北斗/GPS卫星信号；
判断卫星信号的有效性，若有效，则输出卫星授时信息，若无效，则将主设备的时间信号作为授时信息发送给从设备。
本申请所述技术方案通过卫星天线和接收单元可以接收北斗卫星的有效信号，对各装备进行独立的卫星授时，在特殊情况下，卫星信号失效时，本方案可以依靠设备中的自主授时输出单元，将主设备的时间信息发送至从设备，使得两部作战装备处于相对时统状态，由于时统设备之间秒脉冲和时码信息均有传递，因此具有较高的时统精度，可满足装备部队网络化作战的需求，增强装备的作战使用效能。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示出本方案所述授时设备的示意图；
图2示出本方案所述授时系统的示意图；
图3示出本方案所述授时方法的示意图。
具体实施方式
为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本方案公开了一种授时设备，该设备主要解决在军用的时间统一问题。本方案能够保证较高的精度和准确性的同时，还具备较高的抗毁性和鲁棒性，在不同的战场环境下，为作战单元提供可靠有效时统信息的作战需求。
如图1所示，该设备具体包括：北斗/GPS双模接收天线和授时组合装置。其中，授时组合装置包括：面板控制单元，主控单元，接收单元，授时输出单元、自主授时输出单元和输入输出接口单元。授时组合装置可工作在卫星授时模式或自主授时模式，其中自主授时模式分为主从两个不同工作模式，由主模式下的组合向从模式下的组合发送秒脉冲和时码信息。
所述北斗/GPS双模接收天线用于接收北斗或GPS卫星信号，并具有一定的抗干扰接收能力和抗饱和信号干扰能力。该天线将接收到的有效卫星信号放大后送至授时组合。所述面板控制单元用于支持人机交互，负责重要信息显示以及工作模式和参数设定；主控单元是信息处理的核心，负责指令下发，数据交互和状态检查等功能；接收机模块单元负责将北斗/GPS卫星信号接收处理，并按照规定的协议格式输出；自主授时输出单元在主模式下负责将授时时间或面板设定的系统时间进行有效输出，在从模式下，负责从输入输出接口单元取出自主授时信息，显示到面板控制单元，并从输入输出接口单元转发出去；输入输出接口单元负责整组合的对外信息交互。
本方案通过卫星天线和接收机模块可以接收北斗卫星的有效信号，对各装备进行独立的卫星授时，在特殊情况下，卫星信号失效时，本授时设备可以依靠自主授时输出单元，将主设备的时间信息发送至从设备，使得两部作战装备处于相对时统状态，由于时统设备之间秒脉冲和时码信息均有传递，因此具有较高的时统精度，可满足装备部队网络化作战的需求，增强装备的作战使用效能。
如图2所示，本方案进一步公开了一种授时系统，该系统包括：多个如上所述的授时设备。前一授时设备的输入输出接口与后一个授时设备的输入输出接口连接；该系统中，其中一个授时设备为主工作模式，另一个授时设备为从工作模式。
如图3所示，本方案进一步公开了一种授时方法，该方法的步骤包括：获取北斗/GPS卫星信号；判断卫星信号的有效性，若有效，则输出卫星授时信息，若无效，则将主设备的时间信号作为授时信息发送给从设备。本方案中，用户也可以通过面板控制单元，利用人机交互的方式对不同的工作模式进行设定。
下面通过实例对本方案作进一步说明。
如图1所示，本实例公开了一种军用授时设备，该设备包括：北斗/GPS双模接收天线和授时组合装置。所述授时组合装置包括：面板控制单元，主控单元，接收单元，授时输出单元、自主授时输出单元和输入输出接口单元。所述接收单元采用接收机模块，其与北斗/GPS双模接收天线连接，接收北斗卫星信号或GPS信号。接收单元还分别与授时输出单元、自主授时输出单元和主控单元连接；主控单元还分别与自主授时输出单元和面板控制单元连接。所述授时单元的输出和自主授时单元的输出端与输入输出接口单元连接。
面板控制单元可以实时通过主控单元获得设备中所有单元的工作信息和工作模式；用户可以通过人机交互的方式在面板控制单元上进行相应操作，为设备中的各个功能进行参数的设置。对设备进行指令下发均通过主控单元完成。主控单元还可以对卫星信号的有效性进行判断，并根据判断结果对接收单元发出第一控制信号或第二控制信号。授时输出单元基于第一控制信号，输出卫星授时信号；自主授时输出单元基于第二控制信号，将主设备时间信号作为授时信号输出。通过输入输出接口单元对设备向外输出的信号进行整合处理后，输出给其他设备。
在北斗或GPS卫星信号有效时，可通过接收机模块可以接收北斗卫星的有效信号，对各装备进行独立的卫星授时；在北斗和GPS卫星信号无效时，本授时设备可以依靠自主授时输出单元，将主设备的时间信息发送至从设备，使得两部作战装备处于相对时统状态，由于时统设备之间秒脉冲和时码信息均有传递，因此具有较高的时统精度，可满足装备部队网络化作战的需求，增强装备的作战使用效能。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。

Claims (4)

1.一种授时设备，其特征在于，该设备包括：
接收单元，用于对通过与接收单元连接的北斗/GPS双模接收天线接收到的北斗/GPS卫星信号进行处理，输出规定的协议格式信号；
主控单元，根据所述规定的协议格式信号，判断卫星信号是否有效；若有效，则输出第一控制信号；若无效，则输出第二控制信号；且与主控单元连接的面板控制单元，用于支持人机交互，并利用显示装置显示设备信息、工作模式和进行设备的参数设置；
授时输出单元，基于第一控制信号，输出卫星授时信号；
自主授时输出单元，根据预先设定的主/从工作模式，基于第二控制信号，将主设备时间信号作为授时信号输出；或，根据预先设定的从工作模式，读取自主授时信号并输出；
其中，
主模式下的组合向从模式下的组合发送秒脉冲和时码信息；
自主授时输出单元在主模式下负责将授时时间或面板设定的系统时间进行有效输出，在从模式下，负责从输入输出接口单元取出自主授时信息，显示到面板控制单元，并从输入输出接口单元转发出去。
2.根据权利要求1所述的授时设备，其特征在于，该设备还包括：输入输出接口单元，用于对设备向外输出的信号进行整合处理。
3.一种根据权利要求1到2任一项所述的授时设备的授时方法，其特征在于，该方法的步骤包括：
获取北斗/GPS卫星信号；
判断卫星信号的有效性，若有效，则输出卫星授时信息，若无效，则将主设备的时间信号作为授时信息发送给从设备。
4.一种授时系统，其特征在于，包括如权利要求1至2任意一项所述的授时设备；前一授时设备的输入输出接口与后一个授时设备的输入输出接口连接；
其中一个授时设备为主授时设备，另一个为从授时设备。
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