应用于航空多目标遥测地面站的授时装置制造方法及图纸

应用于航空多目标遥测地面站的授时装置，包括：时频控制器、支持IEEE1588的以太网交换机。时频控制器连接卫星定位接收机，卫星定位接收机用于根据GPS/北斗产生时码信号，时频控制器根据时码信号以及通过串口获取的外部时统信号产生主时钟；以太网交换机具有IEEE1588边界时钟功能，提供多个从时钟端口；天馈分系统、采集分系统、解调分系统、监控分系统分别连接一个从时钟端口，以通过以太网交换机接收主时钟的时间信息对本地时钟进行频率及相位进行校准。降低多目标遥测系统的授时连接复杂度，增加授时同步的精度，使用以太网通信网络来完成授时操作，能够解决传统的采用IRIG‑B码授时方式带来的问题。

【技术实现步骤摘要】
应用于航空多目标遥测地面站的授时装置
本技术属于通信领域，涉及遥测技术，尤其与一种应用于航空多目标遥测地面站的授时装置结构相关。
技术介绍
现代飞机和航空武器新技术应用多，功能齐全，综合程度高，飞行试验的难度越来越大，风险越来越高。为保障试飞质量和试飞安全，降低试飞成本，确保数据的可信度，缩短试飞周期，实时遥测数据处理系统必不可少。目前遥测系统使用的授时技术多为IRIG-B码授时系统。IRIG时间标准有两大类：一类是并行时间码格式，这类码由于是并行格式，传输距离较近，且是二进制，其应用并不广泛。另一类是串行时间码，共有六种格式，即A、B、D、E、G、H，它们的主要差别是时间码的帧速率不同，IRIG-B即为其中的B型码。B型码的时帧速率为1帧/s；可传递100位的信息。作为应用广泛的时间码，B型码具有以下主要特点：携带信息量大，经译码后可获得1、10、100、1000c/s的脉冲信号和BCD编码的时间信息及控制功能信息；高分辨率；调制后的B码带宽，适用于远距离传输；分直流、交流两种；具有接口标准化，国际通用等特点。IRIG-B（DC）码多采用RS485总线进行传输，由于其精度较AC码更高，使用更为广泛。AC码的同步精度一般为10~20us，DC码的同步精度一般可达几十ns量级。但是由于采用RS485总线连接的授时系统，主时钟需要输出很多路的RS485总线接口，每个接口连接到对应的分系统授时接口上，这样分系统的连线会非常的多，且由于RS485总线的线长受限，易受干扰，可靠性较差。多目标遥测地面站具备的特点是需授时的解调设备个数多，一般数个到数十个之间。采用IRIG-B码授时方式会随着多目标遥测系统中的设备数量的增加而大幅增加连接的电缆，特别是采用IRIG-DC码的授时方式，必须采用点对点的传输方式，需要为每个用时设备单独牵引一根授时电缆，系统中的电缆连接关系复杂。
技术实现思路
本技术针对上述相关现有技术的不足与缺陷，结合多目标遥测的授时要求，提供一种应用于航空多目标遥测地面站的授时装置，降低多目标遥测系统的授时连接复杂度，增加授时同步的精度，使用以太网通信网络来完成授时操作，能够解决传统的采用IRIG-B码授时方式带来的问题。为了实现上述目的，本技术采用以下技术：应用于航空多目标遥测地面站的授时装置，其特征在于，包括：时频控制器；以及与时频控制器连接的支持IEEE1588的以太网交换机；其中：以太网交换机分别连接多目标遥测地面站的天馈分系统、采集分系统、解调分系统、监控分系统；时频控制器连接卫星定位接收机，卫星定位接收机用于根据GPS/北斗产生时码信号，时频控制器用于根据时码信号以及通过串口获取的外部时统信号产生主时钟；以太网交换机，其具有IEEE1588边界时钟功能，提供多个从时钟端口；天馈分系统、采集分系统、解调分系统、监控分系统分别连接一个从时钟端口，以通过以太网交换机接收主时钟的时间信息对本地时钟进行频率及相位进行校准。进一步，时频控制器，包括：一IEEE1588时间服务器PTP，连接卫星定位接收机，用于根据时码信号以及通过串口获取的外部时统信号产生主时钟；一时钟源，连接IEEE1588时间服务器PTP，用于提供内部时钟源以完成时钟运转；以及一PHY芯片，连接连接IEEE1588时间服务器PTP，用于根据主时钟向以太网交换机输出PTP包时间。IEEE1588时间服务器PTP，用于向以太网交换机发出1pps秒脉冲。进一步，天馈分系统、采集分系统、解调分系统、监控分系统分别设有从时钟单元，从时钟单元，包括；一PHY芯片，用于从以太网交换机接收PTP包时间；一FPGA，与该PHY芯片连接，用于解析从该PHY芯片接收并输出的PTP包时间，通过计算主从时钟发送的延时，确定主从时钟间的频率偏差以及相位偏差，以使天馈分系统、采集分系统、解调分系统、监控分系统进行调整时钟完成时间同步。进一步，解调分系统，包括多个解调设备/板卡，各解调设备/板卡分别连接以太网交换机。进一步，天馈分系统，作为无线电信号分系统，用于接收、合成目标发送的信号，并将处理后的信号发送给采集分系统。进一步，采集分系统，用于接收天馈分系统发送过来的模拟信号，并通过直接射频ADC单元完成模拟信号的数字下变频、通过FPGA芯片完成数字信号预处理、通道AGC自动调整以及进行数字波束合成，并将处理后的信号发送给解调分系统。进一步，解调分系统，用于将采集分系统发送过来的零中频信号通过频率跟踪、解码、位帧同步后输出码流数据到监控分系统。进一步，解调分系统，用于在输出的码流数据帧前，实时获取IEEE1588从时钟同步的时间并写入到码流数据帧中再输出。进一步，监控分系统，用于完成解调的码流数据接收、处理、并显示。本技术有益效果在于：1、可以解决多目标遥测地面站需要授时的解调设备/板卡较多的情况，如数个到数十个之间，能够解决传统的采用IRIG-B码授时方式不能适配多目标遥测地面站、且抗干扰能力差、需要花费较大的代价来保证系统授时的稳定性和可靠性等问题；2、授时网络集通信网络为一体，将时统与通讯采用同一个网络实现，大幅降低了系统中设备间的电缆连接数量，大大简化了采用额外授时线缆带来的复杂度以及稳定度问题；3、FPGA内部解析以太网PTP包，通过计算主从时钟发送的延时，确定主从时钟间的频率偏差以及相位偏差，通过计算延时以及offset偏差，能够调整时钟偏差到1个时钟周期的级别，实现了传输路径补偿功能，系统中各设备的同步精度更高，可达到ns级别。附图说明图1为本申请实施例的应用于航空多目标遥测地面站的授时装置结构图。图2为本申请实施例的解调分系统与以太网交换机连接关系图。图3为本申请实施例的时频控制器结构图。图4为本申请实施例的从时钟单元结构图。具体实施方式下面对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例如图1所示，本实例的应用于航空多目标遥测地面站的授时装置，包括时频控制器；以及与时频控制器连接的支持IEEE1588的以太网交换机。具体的，以太网交换机分别连接多目标遥测地面站的天馈分系统、采集分系统、解调分系统、监控分系统。具体的，时频控制器连接卫星定位接收机，卫星定位接收机用于根据GPS/北斗产生时码信号，时频控制器用于根据时码信号以及通过串口获取的外部时统信号产生主时钟。具体的，以太网交换机，其具有IEEE1588边界时钟功能，提供多个从时钟端口。天馈分系统、采集分系统、解调分系统、监控分系统分别连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.应用于航空多目标遥测地面站的授时装置，其特征在于，包括：/n时频控制器；以及/n与时频控制器连接的支持IEEE1588的以太网交换机；/n其中：/n以太网交换机分别连接多目标遥测地面站的天馈分系统、采集分系统、解调分系统、监控分系统；/n时频控制器连接卫星定位接收机，卫星定位接收机用于根据GPS/北斗产生时码信号，时频控制器用于根据时码信号以及通过串口获取的外部时统信号产生主时钟；/n以太网交换机，其具有IEEE1588边界时钟功能，提供多个从时钟端口；/n天馈分系统、采集分系统、解调分系统、监控分系统分别连接一个从时钟端口，以通过以太网交换机接收主时钟的时间信息对本地时钟进行频率及相位进行校准。/n

【技术特征摘要】
1.应用于航空多目标遥测地面站的授时装置，其特征在于，包括：
时频控制器；以及
与时频控制器连接的支持IEEE1588的以太网交换机；
其中：
以太网交换机分别连接多目标遥测地面站的天馈分系统、采集分系统、解调分系统、监控分系统；
时频控制器连接卫星定位接收机，卫星定位接收机用于根据GPS/北斗产生时码信号，时频控制器用于根据时码信号以及通过串口获取的外部时统信号产生主时钟；
以太网交换机，其具有IEEE1588边界时钟功能，提供多个从时钟端口；
天馈分系统、采集分系统、解调分系统、监控分系统分别连接一个从时钟端口，以通过以太网交换机接收主时钟的时间信息对本地时钟进行频率及相位进行校准。


2.根据权利要求1所述的应用于航空多目标遥测地面站的授时装置，其特征在于，时频控制器，包括：
一IEEE1588时间服务器PTP，连接卫星定位接收机，用于根据时码信号以及通过串口获取的外部时统信号产生主时钟；
一时钟源，连接IEEE1588时间服务器PTP，用于提供内部时钟源以完成时钟运转；以及
一PHY芯片，连接连接IEEE1588时间服务器PTP，用于根据主时钟向以太网交换机输出PTP包时间。


3.根据权利要求2所述的应用于航空多目标遥测地面站的授时装置，其特征在于，IEEE1588时间服务器PTP，用于向以太网交换机发出1pps秒脉冲。


4.根据权利要求2所述的应用于航空多目标遥测地面站的授时装置，其特征在于，天馈分系统、采集分系统、解调分系统、监控分系统分别设有从时钟单元，从时钟单元，包括；
一PHY芯片，用于从以太网交换机接收P...

【专利技术属性】
技术研发人员：操飞，
申请(专利权)人：成都傅立叶电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51