一种多模高精度授时系统及其授时方法技术方案

本发明专利技术属于全网时间同步领域，特别涉及一种多模高精度授时系统及其授时方法。本发明专利技术包括北斗授时单元、GPS授时单元、IRIG-B授时单元、驯服守时单元以及授时算法单元，所述北斗授时单元、GPS授时单元、IRIG-B授时单元均与授时算法单元之间双向通信连接，授时算法单元还与驯服守时单元之间双向通信连接；所述驯服守时单元包括驯服守时电路，在北斗秒脉冲信号、GPS秒脉冲信号、IRIG-B秒脉冲信号全部丢失的情况下，所述驯服守时电路进入守时状态，授时算法单元输出守时时间和守时秒脉冲。本发明专利技术采用北斗卫星时间、GPS卫星时间和IRIG-B码时间作为所述授时系统的外部时钟源，防止了当GPS卫星时间性能不稳定时所带来的困扰，而且本发明专利技术具有精度高、可靠性好、性能稳定的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于全网时间同步领域，特别涉及。
技术介绍
全网时间同步主要是采用时间同步系统对网络内各时钟进行高精度授时，时间同步系统采用的时钟源和授时算法会直接影响所属网络授时的精确性和可靠性，而目前的时间基准基本上都依赖卫星时钟源GPS授时，鉴于GPS时间隶属于美国，GPS信号精度受美国军方控制，不能保证时刻提供准确可靠、性能稳定的卫星授时信号。因此，在GPS授时的基础上引入其他授时源并能够提供精度高、可靠性好、性能稳定的卫星授时系统将十分必要。
技术实现思路
本专利技术为了克服上述现有技术的不足，提供了一种多模高精度授时系统，本专利技术以卫星时间和IRIG-B码作为参考源，一旦丢失外部参考源，本专利技术将进入自动守时状态，而且本专利技术具有精度高、可靠性好、性能稳定的特点。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术措施:—种多模高精度授时系统，包括北斗授时单元、GPS授时单元、IRIG-B授时单元、驯服守时单元、以及授时算法单元，其中，北斗授时单元，用于接收北斗卫星信号，并输出符合NMEA0183协议的北斗时间信号以及北斗秒脉冲信号至授时算法单元的信号输入端；GPS授时单元，用于接收GPS卫星信号，并输出符合NMEA0183协议的GPS时间信号以及GPS秒脉冲信号至授时算法单元的信号输入端；IRIG-B授时单元，用于接收IRIG-B码信号，并输出符合IRIG-B码协议的IRIG-B直流码至授时算法单元的信号输入端；驯服守时单元，用于接收北斗秒脉冲信号、GPS秒脉冲信号、以及IRIG-B秒脉冲信号，并输出驯服后的秒脉冲信号至授时算法单元的信号输入端，所述驯服守时单元与授时算法单元之间双向通信连接；授时算法单元，用于将所述IRIG-B直流码解算为IRIG-B时间信号和IRIG-B秒脉冲信号，并判断所述北斗时间信号、GPS时间信号、以及IRIG-B时间信号的有效性，从而得到北京时间，最终输出授时时间和授时秒脉冲，所述授时算法单元的信号输入端连接北斗授时单元、GPS授时单元、IRIG-B授时单元的信号输出端。优选的，所述北斗授时单元包括北斗卫星接收电路、第一电平转换电路、以及第一信号隔离电路，所述北斗卫星接收电路用于接收北斗卫星信号，北斗卫星接收电路的信号输出端连接第一信号隔离电路的信号输入端，所述第一电平转换电路的信号输出端连接北斗卫星接收电路、第一信号隔离电路的信号输入端，所述第一电平转换电路的信号输入端连接授时算法单元的信号输出端，所述第一信号隔离电路的信号输出端连接授时算法单元的信号输入端。优选的，所述GPS授时单元包括GPS卫星接收电路、第二电平转换电路、以及第二信号隔离电路，所述GPS卫星接收电路用于接收GPS卫星信号，GPS卫星接收电路的信号输出端连接第二信号隔离电路的信号输入端，所述第二电平转换电路的信号输出端连接GPS卫星接收电路、第二信号隔离电路的信号输入端，所述第二电平转换电路的信号输入端连接授时算法单元的信号输出端，所述第二信号隔离电路的信号输出端连接授时算法单元的信号输入端。优选的，所述IRIG-B授时单元包括第三电平转换电路和光电转换电路，所述光电转换电路用于接收IRIG-B码信号，光电转换电路的信号输入端连接第三电平转换电路的信号输出端，光电转换电路的信号输出端连接授时算法单元的信号输入端，所述第三电平转换电路的信号输入端连接授时算法单元的信号输出端。优选的，所述驯服守时单元包括如下组成部分:第四电平转换电路，其信号输入端连接授时算法单元的信号输出端，所述第四电平转换电路的两个信号输出端分别连接第三信号隔离电路、驯服守时电路的信号输入端；第三信号隔离电路，其信号输入端连接驯服守时电路的信号输出端，所述第三信号隔离电路用于输出本地秒脉冲信号至授时算法单元的信号输入端；驯服守时电路，用于接收来自授时算法单元的北斗秒脉冲信号、GPS秒脉冲信号、IRIG-B秒脉冲信号，当驯服守时电路的信号输入端丢失北斗秒脉冲信号、GPS秒脉冲信号、IRIG-B秒脉冲信号，所述驯服守时电路进入守时状态，驯服守时电路的信号输出端输出驯服后的本地秒脉冲信号。优选的，所述授时算法单元包括如下组成部分:微处理器，用于接收分别来自第一信号隔离电路、第二信号隔离电路、光电转换电路的北斗时间信号和北斗秒脉冲信号、GPS时间信号和GPS秒脉冲信号、IRIG-B直流码，所述微处理器将所述IRIG-B直流码解算为IRIG-B时间信号和IRIG-B秒脉冲信号，微处理器并将所述北斗秒脉冲信号、GPS秒脉冲信号、IRIG-B秒脉冲信号传送至驯服守时电路，微处理器接收第三信号隔离电路输出的本地秒脉冲信号，所述微处理器的信号输入端连接电源转换电路的信号输出端，微处理器的两个信号输出端分别连接状态指示电路、输出接口电路；电源转换电路，其信号输出端连接第一电平转换电路、第二电平转换电路、第三电平转换电路、第四电平转换电路的信号输入端；状态指示电路，用于指示所述授时算法单元的工作状态和供电情况；输出接口电路，输出符合接口标准的授时时间和授时秒脉冲；第四信号隔离电路，所述授时时间和授时秒脉冲经过第四信号隔离电路隔离后输出，所述第四信号隔离电路的信号输入端连接输出接口电路的信号输出端。进一步的，所述北斗卫星接收电路的型号为中国泰斗微电子科技有限公司生产的TD3020T模块，所述GPS卫星接收电路的型号为瑞士 U-blox公司生产的LEA-M8T模块，所述驯服守时电路的型号为中国天马电讯科技有限公司生产的CM5503时钟模块，所述微处理器型号为美国Microsemi公司生产的SmartFus1n2系列的M2S025T芯片。本专利技术还同时提供了上述一种多模高精度授时系统的授时方法，即:S1、所述微处理器收到第一信号隔离电路输出的北斗时间信号，微处理器根据NMEA0183协议解析所述北斗时间信号并判断其有效性;若所述北斗时间信号有效，则将北斗时间信号解算成标准北京时间并存入北斗时间缓存中，且设置北斗时间标志为有效，否贝IJ，设置北斗时间标志为无效；S2、所述微处理器收到第二信号隔离电路输出的GPS时间信号，微处理器根据NMEA0183协议解析所述GPS时间信号并判断其有效性;若所述GPS时间信号有效，则将GPS时间信号解算成标准北京时间并存入GPS时间缓存中，且设置GPS时间标志为有效，否则，设置GPS时间标志为无效；S3、所述微处理器收到光电转换电路输出的IRIG-B直流码，微处理器根据IRIG-B码协议解算出IRIG-B时间信号和IRIG-B秒脉冲信号，所述微处理器解析IRIG-B时间信号并判断其有效性;若所述IRIG-B时间信号有效，则将IRIG-B时间信号解算成标准北京时间并存入IRIG-B时间缓存中，且设置IRIG-B时间标志为有效，否则，设置IRIG-B时间标志为无效；S4、所述微处理器判断北斗时间标志、GPS时间标志、IRIG-B时间标志是否有效；若北斗时间标志为有效，所述微处理器将北斗时间缓存中的标准北京时间设置为本地系统时间，并将第一信号隔离电路输出的北斗秒脉冲信当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多模高精度授时系统，其特征在于：包括北斗授时单元(10)、GPS授时单元(20)、IRIG‑B授时单元(30)、驯服守时单元(40)、以及授时算法单元(50)，其中，北斗授时单元(10)，用于接收北斗卫星信号，并输出符合NMEA0183协议的北斗时间信号以及北斗秒脉冲信号至授时算法单元(50)的信号输入端；GPS授时单元(20)，用于接收GPS卫星信号，并输出符合NMEA0183协议的GPS时间信号以及GPS秒脉冲信号至授时算法单元(50)的信号输入端；IRIG‑B授时单元(30)，用于接收IRIG‑B码信号，并输出符合IRIG‑B码协议的IRIG‑B直流码至授时算法单元(50)的信号输入端；驯服守时单元(40)，用于接收北斗秒脉冲信号、GPS秒脉冲信号、以及IRIG‑B秒脉冲信号，并输出驯服后的秒脉冲信号至授时算法单元(50)的信号输入端，所述驯服守时单元(40)与授时算法单元(50)之间双向通信连接；授时算法单元(50)，用于将所述IRIG‑B直流码解算为IRIG‑B时间信号和IRIG‑B秒脉冲信号，并判断所述北斗时间信号、GPS时间信号、以及IRIG‑B时间信号的有效性，从而得到北京时间，最终输出授时时间和授时秒脉冲，所述授时算法单元(50)的信号输入端连接北斗授时单元(10)、GPS授时单元(20)、IRIG‑B授时单元(30)的信号输出端。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，陈仿杰，孟宪伟，王宇，王世臣，范晓东，范兴民，廖芹，赵娟，
申请(专利权)人：安徽四创电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34