CN205581534U - 一种具有恒温电路的导航卫星高精度授时系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有恒温电路的导航卫星高精度授时系统，包括第一密封外壳，设于第一外壳内部的本地时钟控制模块、卫星授时模块，所述本地时钟控制模块外部套设有一第二密封外壳，所述第二密封外壳内设有恒温模块。通过恒温模块和恒温补偿模块对授时过程中系统的温度进行监控和调整，大幅度提高了授时的精确度，提高了产品的技术指标和工作效率。

Description

一种具有恒温电路的导航卫星高精度授时系统

技术领域

本实用新型涉及卫星导航授时领域，更具体地说，是涉及一种具有恒温电路的导航卫星高精度授时系统。

背景技术

军工系统、金融系统、电信系统、电力系统在运行时都需要对时间、频率进行同步，时间频率标准的发展对于国家的经济、科学技术以及社会和国防安全有十分重要的意义。目前，时间频率标准的授时同步途径正在由短波、长波、电视等技术手段向导航卫星发展。利用导航卫星进行授时同步的主要原理是，通过导航卫星信号接收模块接收卫星信号，根据接收到的导航卫星信号中的1PPS(秒脉冲)信号实现系统授时及网络时钟同步。

由于导航卫星授时对精度要求非常高，而导航卫星授时系统中的电路都是直接裸露在外界环境中，其电压、电阻、电容等参数值容易受到环境温度的影响，从而使整个系统出现偏差，导致了授时的不可靠性，这对高精度授时系统是非常致命的。

如图1示出了现有技术中授时系统的稳压电路部分的结构框图，其直接暴露在自然环境中，其中DAC(假设精度为16为)输出电压公式为：

$V_{OUT}=V_{ref}X\frac{CODE}{2^{16}}$

假设DAC芯片的工作温度为-40°到85°，常温25°的参考电压值为V_ref0，因为不同温度下V_ref会波动，假设参考电压芯片的工作温度为-40°到85°，假设日夜温差的温度变化为±10℃，所以参考电压的变化为：

V_ref＝±V_ref0*X*10/(85-(-40))；

$V_{OUT}=(V_{ref0}\±V_{ref0}*X*10/(85-\left(-40\right)\left)\right)X*\frac{CODE}{2^{16}}$

式中，Vref表示25°的参考电压值，可见V_OUT的输出会随着温度的变化而变化，这在高精度授时系统是非常致命的；除了以上参考电压会对整个产品的精度影响外，还有其它如电阻电容的参数也会受到环境温度的影响也会引起V_OUT的变化，从而出现了系统的不可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种具有恒温电路的导航卫星高精度授时系统，将易受温度影响的电路、材料控制在恒定温度内，能够在授时过程中将外界温度的影响降到最小，提高了系统的授时精度。

为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案如下：

一种具有恒温电路的导航卫星高精度授时系统，包括第一密封外壳，设于第一外壳内部的本地时钟控制模块、卫星授时模块，所述本地时钟控制模块外部套设有一第二密封外壳，所述第二密封外壳内设有恒温模块。作为优选的，所述本地时钟控制模块包括恒温晶振、恒温晶振控制模块和采样模块；

晶振控制模块，用于通过一控制参数，控制恒温晶振输出的本地时钟信号的频率；

恒温晶振，用于在晶振控制模块的控制下输出本地时钟信号；

采样模块，用于对本地时钟信号进行采样，反馈给晶振控制模块和基准信号输出模块。

作为优选的，所述恒温模块包括环境温度传感器、恒温控制系统和加热模块。

作为优选的，所述密封外壳内还设有一温度补偿模块，所述恒温补偿模块包括一数字温度传感器，所述数字温度传感器紧贴恒温晶振的金属表面，用于检测恒温晶振的温度，数字温度传感器连接晶振控制模块。

作为优选的，所述卫星授时模块包括：

卫星信号接收模块，用于跟踪接收多颗导航卫星发出的卫星PPS信号；

工作状态判断模块，用于实时监控卫星信号接收模块跟踪到的卫星数量，进而判断授时系统的工作状态为授时状态或守时状态；

基准信号输出模块，用于向外部输出PPS基准信号；

所述工作状态判断模块连接恒温晶振，所述基准信号输出模块连接采样模块。

作为优选的，所述第一密封外壳、第二密封外壳为金属外壳。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、减少了环境温度对产品的技术指标的影响，因为多增加了一层恒温保护，不管环境温度怎么变化，产品内部温度变化在±2度；

2、提高了产品的技术指标，相比于现在产品的守时精度提高了1倍以上；

3、提高了工作效率，主要体现在成品率上，成品率可以达到95％以上。

附图说明

图1本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型去除第一密封外壳揭开后的爆炸图；

图3是本实用新型第二密封外壳内的结构示意图；

图4是本实用新型的整体电路框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型所述的一种具有恒温电路的导航卫星高精度授时系统作进一步说明。

以下是本实用新型所述的一种具有恒温电路的导航卫星高精度授时系统的最佳实例，并不因此限定本实用新型的保护范围。

实施例

图1至图3示出了一种具有恒温电路的导航卫星高精度授时系统，包括第一密封外壳4，设于第一外壳内部4的本地时钟控制模块、卫星授时模块，所述本地时钟控制模块外部套设有一第二密封外壳3，所述第二密封外壳3内设有恒温模块。

为使本实用新型的特征更明显的表达出来，在本实施例中，如图2中所示，所述本地时钟控制模块包括恒温晶振1、恒温晶振控制模块和采样模块；所述密封外壳内还设有一温度补偿模块，所述恒温补偿模块包括一数字温度传感器2，所述数字温度传感器2紧贴恒温晶振1的金属表面，用于检测恒温晶振1的温度，数字温度传感器2连接晶振控制模块。本实用新型将易受温度影响的电路、材料控制在恒定温度内，能够在授时过程中将外界温度的影响降到最小，提高了系统的授时精度。

晶振控制模块，用于通过一控制参数，控制恒温晶振输出的本地时钟信号的频率；恒温晶振，用于在晶振控制模块的控制下输出本地时钟信号；采样模块，用于对本地时钟信号进行采样，反馈给晶振控制模块和基准信号输出模块。

在本实施例中，所述恒温模块包括环境温度传感器、恒温控制系统和加热模块。

作为优选的，所述卫星授时模块包括：

卫星信号接收模块，用于跟踪接收多颗导航卫星发出的卫星PPS信号；

工作状态判断模块，用于实时监控卫星信号接收模块跟踪到的卫星数量，进而判断授时系统的工作状态为授时状态或守时状态；

基准信号输出模块，用于向外部输出PPS基准信号；

所述工作状态判断模块连接恒温晶振，所述基准信号输出模块连接采样模块。

作为优选的，所述第一密封外壳4、第二密封外壳3为金属外壳。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、减少了环境温度对产品的技术指标的影响，因为多增加了一层恒温保护，不管环境温度怎么变化，产品内部温度变化在±2度；

2、提高了产品的技术指标，相比于现在产品的守时精度提高了1倍以上；

3、提高了工作效率，主要体现在成品率上，成品率可以达到95％以上。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种具有恒温电路的导航卫星高精度授时系统，其特征在于，包括第一密封外壳，设于第一外壳内部的本地时钟控制模块、卫星授时模块，所述本地时钟控制模块外部套设有一第二密封外壳，所述第二密封外壳内设有恒温模块。

2.根据权利要求1所述的具有恒温电路的导航卫星高精度授时系统，其特征在于，所述本地时钟控制模块包括恒温晶振、恒温晶振控制模块和采样模块；

晶振控制模块，用于通过一控制参数，控制恒温晶振输出的本地时钟信号的频率；

恒温晶振，用于在晶振控制模块的控制下输出本地时钟信号；

采样模块，用于对本地时钟信号进行采样，反馈给晶振控制模块和基准信号输出模块。

3.根据权利要求2所述的具有恒温电路的导航卫星高精度授时系统，其特征在于，所述恒温模块包括环境温度传感器、恒温控制系统和加热模块。

4.根据权利要求2所述的具有恒温电路的导航卫星高精度授时系统，其特征在于，所述密封外壳内还设有一温度补偿模块，所述恒温补偿模块包括一数字温度传感器，所述数字温度传感器紧贴恒温晶振的金属表面，用于检测恒温晶振的温度，数字温度传感器连接晶振控制模块。

5.根据权利要求2所述的具有恒温电路的导航卫星高精度授时系统，其特征在于，所述卫星授时模块包括：

卫星信号接收模块，用于跟踪接收多颗导航卫星发出的卫星PPS信号；

工作状态判断模块，用于实时监控卫星信号接收模块跟踪到的卫星数量，进而判断授时系统的工作状态为授时状态或守时状态；

基准信号输出模块，用于向外部输出PPS基准信号；

所述工作状态判断模块连接恒温晶振，所述基准信号输出模块连接采样模块。

6.根据权利要求1所述的具有恒温电路的导航卫星高精度授时系统，其特征在于，所述第一密封外壳、第二密封外壳为金属外壳。