CN219737783U - 卫星时空安全隔离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种卫星时空安全隔离装置，具有一机箱，还包括系统主板，平设在所述机箱内；显示操作板，设在所述机箱的一侧壁上，与所述系统主板信号连接；电源，设在所述机箱内，与所述系统主板通过电源线电连接；输入天线插座、输出天线插座、输出天线插座、网口插座和告警输出端子均设在所述机箱的侧壁，与所述主板信号连接。卫星安全隔离装置安装简便，将BDS有源天线和/或GPS有源天线接入到卫星时空安全隔离装置，并将卫星时空安全隔离装置输出接入到BDS授时模块和/或GPS授时模块上即可。BDS信号和/或GPS信号在输出到BDS授时模块和/或GPS授时模块之前会在卫星时空安全隔离装置上进行干扰检测和欺诈检测。

Description

卫星时空安全隔离装置

技术领域

本实用新型属于卫星时空安全技术领域，具体涉及一种卫星时空安全隔离装置。

背景技术

卫星导航系统卫星高度超过2万公里，信号功率极低，易受干扰、攻击和欺骗，复杂电磁环境(如太阳风暴)、恶劣天气(如雷暴、台风)、恶意攻击(恶意干扰、欺骗)、无意干扰信号(其它设备无意发射的电磁波)等均会干扰卫星信号的正常接收，影响设备正常工作。

卫星时空安全隔离装置是为应对卫星信号易受到干扰、攻击以及欺骗等特点，影响到正常卫星信号的接收，导致卫星时间同步装置工作异常而开发的卫星时空安全防护产品。产品实时判断欺骗、干扰信号，确保在拒止维持模式下，输出的导航卫星信号的位置精度和时间精度时钟保持在稳定的状态下工作。因此，有必要研发一个适用于电力、交通、智能制造、医疗、金融等行业卫星时间同步装置的卫星信号抗干扰、防欺骗的功能加固的星时空安全隔离装置。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中卫星信号易受到干扰、攻击以及欺骗，影响到正常卫星信号的接收，导致卫星时间同步装置工作异常的技术问题，目的在于提供一种卫星时空安全隔离装置，具有一机箱，其特征在于所述卫星时空安全隔离装置还包括：

一主板，平设在所述机箱内；

一显示操作板，设在所述机箱的一侧壁上，与所述主板通过数据线信号连接；

至少一电源，设在所述机箱内，与所述主板通过电源线电连接；

输入天线插座，设在所述机箱的侧壁，与所述主板信号连接；

输出天线插座，设在所述机箱的侧壁，与所述主板信号连接；

秒输出插座，设在所述机箱的侧壁，与所述主板信号连接；

网口插座，设在所述机箱的侧壁，与所述主板信号连接；

告警输出端子，设在所述机箱的侧壁，与所述主板信号连接。

较佳得是，所述卫星时空安全隔离装置还包括

若干指示灯，设置在所述显示操作板上，与所述主板信号连接；

若干操作按钮，设置在所述显示操作板上，与所述主板信号连接。

较佳得是，所述输入天线插座包括BDS输入天线插座和GPS输入天线插座；

所述输出天线插座包括BDS输出天线插座和GPS输出天线插座；

所述秒输出插座包括BDS秒输出插座和GPS秒输出插座。

较佳得是，所述卫星时空安全隔离装置还包括：

至少一电源开关，设在所述机箱的侧壁，与所述电源通过电源线电连接；

至少一电源接线端子，设在所述机箱的侧壁，与所述电源开关通过电源线电连接。

较佳得是，所述卫星时空安全隔离装置还包括：

一接地端子，设在所述机箱的侧壁。

较佳得是，所述按钮包括确定按钮、取消按钮和选择按钮，选择按钮包括上选择按钮，下选择按钮、左选择按钮和右选择按钮。

较佳得是，所述指示灯包括：至少一电源指示灯、GPS信号接收指示灯、GPS信号输出指示灯、GPS干扰指示灯、GPS欺骗指示灯、GPS通断指示灯、BDS信号接收指示灯、BDS信号输出指示灯、BDS干扰指示灯、BDS欺骗指示灯和BDS通断指示灯。

较佳得是，所述主板上具有：

GPS信号接收模块、GPS信号输出模块、GPS干扰检测及告警模块、GPS防欺骗及欺骗告警模块、GPS馈线状态检测及告警模块、BDS信号接收模块、BDS信号输出模块、BDS干扰检测及告警模块、BDS防欺骗及欺骗告警模块和BDS馈线状态检测及告警模块。

本实用新型的积极进步效果在于：

1)本实用新型通过在主板上设置GPS干扰检测及告警模块、GPS防欺骗及欺骗告警模块、GPS馈线状态检测及告警模块、BDS信号接收模块、BDS信号输出模块、BDS干扰检测及告警模块、BDS防欺骗及欺骗告警模块和BDS馈线状态检测及告警模块可以实现干扰检测及告警、防欺骗及欺骗告警、馈线状态检测及告警的功能，即实时检测接收信号中是否存在干扰，当干扰功率达到一定强度后发出干扰预警或干扰告警、实时检测接收信号中是否存在欺骗信号，当存在欺骗信号时，关闭输出信号并发出欺骗告警、实时检测馈线是否存在开路、短路及断路等异常情况，存在上述情况时发出告警。

2)本实用新型的卫星信号安全隔离装置安装简便，只需要在原有天线与卫星授时设备之间增加卫星信号安全隔离装置，即将原有卫星天线接入到卫星信号安全隔离装置，并将卫星信号安全隔离装置输出接口连接至授时设备天线接口。

附图说明

图1为本实用新型的卫星时空安全隔离装置的立体结构示意图；

图2为本实用新型的卫星时空安全隔离装置的另一角度立体结构示意图；

图3为本实用新型的机箱内部结构示意图；

图4为本实用新型的机箱内部另一角度结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

如图1所示一种卫星时空安全隔离装置，具有机箱10，机箱10采用19英寸1U机架式设计，整体呈长方体状。如图2所示，机箱10具有上盖11和可与上盖配合的下盖12。如图3所示，卫星时空安全隔离装置还包括主板20，平设在机箱10内。主板20上具有：GPS信号接收模块、GPS信号输出模块、GPS干扰检测及告警模块、GPS防欺骗及欺骗告警模块、GPS馈线状态检测及告警模块、BDS信号接收模块、BDS信号输出模块、BDS干扰检测及告警模块、BDS防欺骗及欺骗告警模块和BDS馈线状态检测及告警模块。

如图3所示，卫星时空安全隔离装置还包括至少一电源30，设在机箱内，与主板20通过电源线31电连接，可为主板20提供220VAC/220VDC/110VDC双电源供电。主板20包括第一电源32和第二电源33，电源线31包括第一电源线311、第二电源线312、第三电源线313、第四电源线314、第五电源线315和第六电源线316，第一电源32通过第一电源线311与主板20连接，第二电源33通过第二电源线312与主板20连接。卫星时空安全隔离装置工作时，第一电源32和第二电源33其中之一作为主电源为主板20供电，另一个作为备用电源，以防主电源失效，影响卫星时空安全隔离装置的正常工作。

如图4所示，卫星时空安全隔离装置还包括至少一电源开关34，电源开关34为船形开关或其他可用的开关，电源开关34设在机箱的侧壁，与电源30通过电源线31电连接；至少一电源接线端子35，3芯品字插座，设在机箱的侧壁，与电源开关34通过电源线31电连接。电源开关34包括第一电源开关341和第二电源开关342，电源接线端子35包括第一电源接线端子351和第二电源接线端子352。第一电源开关341通过第三电源线313与第一电源端子351连接，第一电源开关341通过第四电源线314与第一电源32连接，第一电源开关341控制第一电源32的通断，第一电源接线端子351通过第一电源开关341与第一电源32连接。第二电源开关342通过第五电源线315与第二电源端子352连接，第二电源开关342通过第六电源线316与第二电源33连接，第二电源开关342控制第二电源33的通断，第二电源接线端子352通过第二电源开关342与第二电源33连接。

在本示例中，卫星时空安全隔离装置还包括输入天线插座40，设在机箱10的侧壁，与主板20信号连接；输出天线插座50，设在机箱10的侧壁，与主板20信号连接，输入天线插座40和输出天线插座50均为BNC接口。输入天线插座40包括BDS输入天线插座41和GPS输入天线插座42，输出天线插座50包括BDS输出天线插座51和GPS输出天线插座52。BDS输入天线插座41连接BDS有源天线，将BDS信号输入到卫星时空安全隔离装置，BDS输出天线插座连51接BDS授时模块，BDS信号经过卫星时空安全隔离装置检测之后，由BDS输出天线插座51输出。GPS输入天线插座42连接GPS有源天线，将GPS信号输入到卫星时空安全隔离装置，GPS输出天线插座52连接GPS授时模块，GPS信号经过卫星时空安全隔离装置检测之后，由GPS输出天线插座52输出。

在一具体示例中，BDS有源天线通过馈线连接入卫星时空安全隔离装置与串联，与BDS干扰检测及告警模块、BDS防欺骗及欺骗告警模块串联，BDS干扰检测及告警模块、BDS防欺骗及欺骗告警模块上串联有射频开关。BDS信号经馈线由BDS输入天线插座41输入到卫星时空安全隔离装置的主板20上，由主板20的BDS干扰检测及告警模块、BDS防欺骗及欺骗告警模块进行干扰、欺骗检测，若检测到BDS信号正常，则射频开关保持闭合状态，BDS信号则由BDS输出天线插座41输出至BDS授时模块，此时，卫星同步时钟接收卫星信号并处于卫星授时工作状态。若检测到BDS信号为干扰信号或欺骗信号则卫星时空安全隔离装置出现告警，射频开关断开，BDS授时模块接收不到BDS信号，卫星同步时钟因接收不到卫星信号而自动处于守时工作状态。

在同一具体示例中，GPS有源天线通过馈线连接入卫星时空安全隔离装置与串联，与GPS干扰检测及告警模块、GPS防欺骗及欺骗告警模块串联，GPS干扰检测及告警模块、GPS防欺骗及欺骗告警模块上串联有射频开关。GPS信号经馈线由GPS输入天线插座输入到卫星时空安全隔离装置的主板20上，由主板20的GPS干扰检测及告警模块、GPS防欺骗及欺骗告警模块进行干扰、欺骗检测，若检测到GPS信号正常，则射频开关保持闭合状态，GPS信号则由GPS输出天线插座41输出至GPS授时模块，此时，卫星同步时钟接收卫星信号并处于卫星授时工作状态。若检测到GPS信号为干扰信号或欺骗信号则卫星时空安全隔离装置出现告警，射频开关断开，GPS授时模块接收不到GPS信号，卫星同步时钟因接收不到卫星信号而自动处于守时工作状态。

如图1所示，卫星时空安全隔离装置还包括显示操作板60，设在机箱10的一侧壁上，与主板20通过数据线90信号连接，主板20中各模块检测出的数据通过系统数据线90传送到显示操作板60，再通过显示操作板60上显示出来。

在本示例中，卫星时空安全隔离装置还包括若干指示灯61，设置在显示操作板60上，与主板20信号连接。若干指示灯61包括：至少一电源指示灯611、GPS信号接收指示灯61A、GPS信号输出指示灯61B、GPS干扰指示灯61C、GPS欺骗指示灯61D、GPS通断指示灯61E、BDS信号接收指示灯61F、BDS信号输出指示灯61G、BDS干扰指示灯61H、BDS欺骗指示灯61I和BDS通断指示灯61J。电源指示灯611包括第一电源指示灯6111和第二电源指示灯6112，第一电源指示灯611在第一电源32加电时绿色长亮，第二电源指示灯6112在第二电源33加电时绿色长亮。

在本示例中，卫星时空安全隔离装置还包括若干操作按钮62，设置在显示操作板60上，与主板20信号连接。若干操作按钮62包括确定按钮621、取消按钮622和选择按钮623，选择按钮623包括上选择按钮6231，下选择按钮6232、左选择按钮6233和右选择按钮6234。操作按钮主要是用来对于显示屏的内容进行查看，上下左右选择以及确认和取消。卫星时空隔离装置还包括告警输出端子70，为4芯2.54间距凤凰插座，告警输出端子70设在机箱10的侧壁，与主板20信号连接。

在一具体示例中，卫星时空安全隔离装置接收到BDS信号，BDS信号接收正常时BDS信号接收指示灯61F绿色长亮；BDS信号接收异常BDS信号接收指示灯61F绿色熄灭，BDS信号输出正常时BDS信号输出指示灯61G绿色长亮，BDS信号输出异常时BDS信号输出指示灯61G绿色熄灭。接收到的BDS信号存在干扰且达到一定强度后，BDS干扰指示灯61H红色长亮表示有干扰预警，告警输出端子70输出告警信号，且在干扰超过底噪声10dB时，2秒钟内发出干扰告警的概率≥95％；接收到的BDS信号无干扰时BDS干扰指示灯61H绿色熄灭表示无干扰告警。接收到的BDS信号存在欺骗时BDS欺骗指示灯61I红色长亮表示BDS信号有欺骗告警，告警输出端子70输出告警信号；接收到的BDS信号不存在欺骗时BDS欺骗指示灯61I绿色熄灭则表示BDS信号无欺骗告警。

在一具体示例中，卫星时空安全隔离装置接收到GPS信号，GPS信号接收正常时GPS信号接收指示灯61A绿色长亮；GPS信号接收异常GPS信号接收指示灯61A绿色熄灭，GPS信号输出正常时GPS信号输出指示灯61B绿色长亮，GPS信号输出异常时GPS信号输出指示灯61B绿色熄灭。接收到的GPS信号存在干扰且达到一定强度后，GPS干扰指示灯61C红色长亮表示有干扰预警，告警输出端子70输出告警信号，且在干扰超过底噪声10dB时，2秒钟内发出干扰告警的概率≥95％；接收到的GPS信号无干扰时GPS干扰指示灯61C绿色熄灭表示无干扰告警。接收到的GPS信号存在欺骗时GPS欺骗指示灯61D红色长亮表示GPS信号有欺骗告警，告警输出端子70输出告警信号；接收到的GPS信号不存在欺骗时GPS欺骗指示灯61D绿色熄灭则表示GPS信号无欺骗告警。

卫星时空安全隔离装置工作时，BDS馈线状态检测及告警模块和GPS馈线状态检测及告警模块会实时监测馈线的工作状态，实时检测馈线是否存在开路、短路及断路等异常情况，不存在上述情况时，BDS通断指示灯61E或GPS通断指示灯61J绿色长亮，存在上述情况时BDS通断指示灯61E或GPS通断指示灯61J红灯常亮，通道关闭，且告警输出端子70发出告警信号。卫星时空安全隔离装置工作时，电源30存在异常，即第一电源32失电或第二电源33失电或第一电源32和第二电源33同时失电，告警输出端子70会发出告警信号。卫星时空安全隔离装置工作时，卫星时空安全隔离装置的任意部位出现异常时，告警输出端子70都会发出告警信号。

在本示例中，卫星时空安全隔离装置还包括显示屏43，设置在显示操作板60上，显示屏43显示的数据如下：第一行显示当前时间和时区：年-月-日，时-分-秒(时区)；第二行显示BDS状态、卫星数，告警，BDS：接收正常/接收异常(卫星数)，告警：正常/欺骗/干扰。第三行显示GPS状态、卫星数，告警，GPS：接收正常/接收异常(卫星数)，告警：正常/欺骗/干扰。第四行：设备温度和软件版本号。

在本示例中，卫星时空安全隔离装置还包括秒输出插座80，设在机箱10的侧壁，与主板20信号连接。秒输出插座80包括GPS秒输出插座80A和BDS秒输出插座80B。当需要进行现场技术调试时，外接设备插接在秒输出插座80上，秒输出为脉冲信号。

在本示例中，卫星时空安全隔离装置还包括网口插座81，型号为RJ45，网口插座81设在机箱10的侧壁，与主板20信号连接，用于现场技术调试时使用。网口插座81包括第一网口插座81A和第二网口插座82A。

在本示例中，卫星时空安全隔离装置还包括接地端子71，设在机箱10的侧壁。接地端子71主要作用是设备正常使用过程中外壳接大地，对设备起到保护作用，以防静电、防雷击等。

在一具体实例中，卫星安全隔离装置的安装简便，只需要在BDS有源天线和/或GPS有源天线接入到卫星时空安全隔离装置，并将卫星时空安全隔离装置输出接入到BDS授时模块和/或GPS授时模块上即可。

卫星安全隔离装置可全天候监测所接收的卫星信号质量，分析其授时服务完好性和可用性，导航卫星不可用(如国家区域保护、GPS服务关闭等)、质量降低(如干扰等)时，以指示灯和标准数据方式给出告警；提前预告卫星导航信号质量下降或拒止影响现有GPS授时系统前，至少为操作者预留一小时处置时间。卫星安全隔离装置的安全隔离功能：信号隔离，即及时将不可用卫星(卫星故障、存在欺骗干扰卫星等)信号进行隔离；系统隔离，即隔离GPS系统于现有GPS授时系统，但不影响其授时服务。卫星安全隔离装置的抗干扰反欺骗功能：抗压制干扰，即全频段压制干扰情况下至少能保持1h安全信号输出，非BDS频点压制干扰情况下安全信号输出不受影响；抗欺骗干扰，即安全信号输出不受GPS欺骗干扰信号影响，包括生成式、转发式欺骗干扰。在干扰消失后，及时解除告警。

以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为保护范围。

Claims (8)

1.一种卫星时空安全隔离装置，具有一机箱，其特征在于所述卫星时空安全隔离装置还包括：

一主板，平设在所述机箱内；

一显示操作板，设在所述机箱的一侧壁上，与所述主板通过数据线信号连接；

至少一电源，设在所述机箱内，与所述主板通过电源线电连接；

输入天线插座，设在所述机箱的侧壁，与所述主板信号连接；

输出天线插座，设在所述机箱的侧壁，与所述主板信号连接；

秒输出插座，设在所述机箱的侧壁，与所述主板信号连接；

网口插座，设在所述机箱的侧壁，与所述主板信号连接；

告警输出端子，设在所述机箱的侧壁，与所述主板信号连接。

2.如权利要求1所述的卫星时空安全隔离装置，其特征在于，所述卫星时空安全隔离装置还包括

若干指示灯，设置在所述显示操作板上，与所述主板信号连接；

若干操作按钮，设置在所述显示操作板上，与所述主板信号连接。

3.如权利要求1所述的卫星时空安全隔离装置，其特征在于，

所述输入天线插座包括BDS输入天线插座和GPS输入天线插座；

所述输出天线插座包括BDS输出天线插座和GPS输出天线插座；

所述秒输出插座包括BDS秒输出插座和GPS秒输出插座。

4.如权利要求1所述的卫星时空安全隔离装置，其特征在于，所述卫星时空安全隔离装置还包括：

至少一电源开关，设在所述机箱的侧壁，与所述电源通过电源线电连接；

至少一电源接线端子，设在所述机箱的侧壁，与所述电源开关通过电源线电连接。

5.如权利要求1所述的卫星时空安全隔离装置，其特征在于，所述卫星时空安全隔离装置还包括：

一接地端子，设在所述机箱的侧壁。

6.如权利要求2所述的卫星时空安全隔离装置，其特征在于所述操作按钮包括确定按钮、取消按钮和选择按钮，选择按钮包括上选择按钮，下选择按钮、左选择按钮和右选择按钮。

7.如权利要求2所述的卫星时空安全隔离装置，其特征在于所述指示灯包括：至少一电源指示灯、GPS信号接收指示灯、GPS信号输出指示灯、GPS干扰指示灯、GPS欺骗指示灯、GPS通断指示灯、BDS信号接收指示灯、BDS信号输出指示灯、BDS干扰指示灯、BDS欺骗指示灯和BDS通断指示灯。

8.如权利要求1所述的卫星时空安全隔离装置，其特征在于所述主板上具有：

GPS信号接收模块、GPS信号输出模块、GPS干扰检测及告警模块、GPS防欺骗及欺骗告警模块、GPS馈线状态检测及告警模块、BDS信号接收模块、BDS信号输出模块、BDS干扰检测及告警模块、BDS防欺骗及欺骗告警模块和BDS馈线状态检测及告警模块。