一种钟差测量方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种钟差测量方法及系统，该方法包括节点B向节点A发送测量询问信号，节点A在接收到测量询问信号之后，向节点B发送测量应答信号，节点B在接收到测量应答信号之后，根据测量询问信号、节点A接收到测量询问信号的位置及A节点钟面、测量应答信号和节点B接收到测量应答信号的位置及B节点钟面，获得节点B滞后节点A的偏差值。本申请通过获取节点A与节点B之间包含位置信息和时间信息的测量询问信号与测量应答信号，利用询问

【技术实现步骤摘要】
一种钟差测量方法及系统


[0001]本专利技术涉及通信同步
，尤其涉及到一种钟差测量方法及系统。

技术介绍

[0002]随着通信技术的不断发展，在卫星导航、军用数据链、航空航天、工业网络、工业控制等多个领域对于高精度时钟的依赖越来越高，例如在卫星导航方面，时钟精度能够达到1ns，则空间测量精度就可达到30cm，时钟精度越高，导航定位精度越准确；在军用数据链方面，随着军用装备信息化程度的不断提高，高精度时钟保证了多个通信节点的时间同步，有效提高了通信性能；在航空航天方面，同样需要多台设备和系统的精确同步来测量并控制飞行器的状态等等。
[0003]然而像铷原子钟、铯原子钟等高精度时钟通常十分的昂贵，受制于成本的缘故，无法部署在所有设备上去。当前，大量设备均会选择借助卫星导航的高精度授时信息，来修正自身时钟的误差。但是如果卫导信号受到了干扰，那么卫导就会失效，则这些设备依靠自身的时钟难以保证正常工作。而这个时候，若是能测出了设备之间的精确钟差，对设备进行时钟补偿，那么也可以达到各个系统之间的高精度时间同步。而目前的钟差测量方法通常过于复杂，因此设计出一种实现快速精确钟差测量的方法具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种钟差测量方法及系统，旨在解决目前钟差测量方法通常过于复杂的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种钟差测量方法，所述方法包括以下步骤：
[0006]S1：节点B向节点A发送测量询问信号；其中，测量询问信号包括测量询问发送时刻位置和发送测量询问信号时刻的B节点钟面；
[0007]S2：节点A接收测量询问信号；
[0008]S3：节点A向节点B发送测量应答信号；其中，测量应答信号包括测量应答发送时刻位置和发送测量应答信号时刻的A节点钟面；
[0009]S4：节点B接收测量应答信号；
[0010]S5：节点B根据测量询问发送时刻位置、发送测量询问信号时刻的B节点钟面、测量应答发送时刻位置和发送测量应答信号时刻的A节点钟面，获得节点B时钟滞后于节点A时钟的偏差值。
[0011]可选的，所述步骤S1具体为：节点B在自身时钟起始位置处向节点A发起测量询问信号，节点B导航系统提供的测量询问发出时刻位置为发送测量询问信号时刻的节点B钟面时为t
p,TX
。
[0012]可选的，所述步骤S2具体为：节点A收到测量询问信号，节点A导航系统提供的测量询问信号收到时刻的位置为收到测量询问信号接收时刻的节点A钟面时为t
p,RX
。
[0013]可选的，所述步骤S3具体为：节点A在下一个自身时钟起始时刻向节点B发出测量应答信号，节点A导航系统提供的测量应答信号发出时刻位置为发送测量应答信号时刻的节点A钟面时为t
a,TX
。
[0014]可选的，所述步骤S4具体为：节点B收到测量应答信号，节点B导航系统提供的测量询问信号接收时刻位置为接收测量应答信号时刻的节点B钟面时为t
a,RX
。
[0015]可选的，所述步骤S5中，所述偏差值的表达式为：
[0016][0017]其中，为根据位置与位置计算得到的信号传播距离估计值；为根据位置与位置计算得到的信号传播距离估计值，c为真空中的光速，取299792458m/s。
[0018]可选的，当节点A和节点B双向传播距离相等，或者无法获取导航系统数据时，所述偏差值的表达式为：
[0019][0020]其中，
[0021]可选的，所述方法还包括步骤S6：节点B根据计算得到的偏差值对自身时钟进行补偿，完成时钟同步。
[0022]可选的，若节点A与节点B的时钟不稳定或者随时间不断变化时，在执行所述步骤S6之后，返回执行所述步骤S1。
[0023]为实现上述目的，本申请还提供一种钟差测量系统，所述系统包括节点A和节点B；其中：
[0024]节点B向节点A发送测量询问信号；其中，测量询问信号包括测量询问发送时刻位置和发送测量询问信号时刻的B节点钟面；
[0025]节点A接收测量询问信号；
[0026]节点A向节点B发送测量应答信号；其中，测量应答信号包括测量应答发送时刻位置和发送测量应答信号时刻的A节点钟面；
[0027]节点B接收测量应答信号；
[0028]节点B根据测量询问发送时刻位置、发送测量询问信号时刻的B节点钟面、测量应答发送时刻位置和发送测量应答信号时刻的A节点钟面，获得节点B时钟滞后于节点A时钟的偏差值。
[0029]本专利技术的有益效果是：
[0030](1)实现了一种高精度钟差测量的方法，解决了在未采用高精度时钟的低成本设备，和采用卫导授时的设备在卫导受到干扰时的设备间时钟同步问题；
[0031](2)采用“询问
‑
应答”的方式，可以在一个“询问
‑
应答”周期内快速实现钟差测量。
附图说明
[0032]图1为本专利技术一种钟差测量方法的流程示意图.
[0033]图2为本专利技术时钟偏差测量过程示意图。
[0034]图3为本专利技术钟差测量方法具体实例的示意图。
[0035]图4为本专利技术询问
‑
应答信号的链路层帧结构示意图。
[0036]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0037]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0038]目前，在相关
，现有钟差测量方法通常过于复杂。
[0039]为了解决这一问题，提出本专利技术的钟差测量方法的各个实施例。本专利技术提供的钟差测量方法通过获取节点A与节点B之间包含位置信息和时间信息的测量询问信号与测量应答信号，利用询问
‑
应答的方式，可在一个询问
‑
应答周期内快速实现钟差测量，解决了在未采用高精度时钟的低成本设备，和采用卫导授时的设备在卫导受到干扰时的设备间时钟同步问题。
[0040]本专利技术实施例提供了一种钟差测量方法，参照图1，图1为本专利技术钟差测量方法实施例的流程示意图。
[0041]本实施例中，所述钟差测量方法包括以下步骤：
[0042]S1：节点B向节点A发送测量询问信号；其中，测量询问信号包括测量询问发送时刻位置和发送测量询问信号时刻的B节点钟面；
[0043]S2：节点A接收测量询问信号；
[0044]S3：节点A向节点B发送测量应答信号；其中，测量应答信号包括测量应答发送时刻位置和发送测量应答信号时刻的A节点钟面；
[0045]S4：节点B接收测量应答信号；
[0046]S5：节点B根据测量询问发送时刻位置、发送测量询问信号时刻的B节点钟面、测量应答发送时刻位置和发送测量应答信号时刻的A节点钟面，获得节点B时钟滞后于节点A时钟的偏差值。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钟差测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1：节点B向节点A发送测量询问信号；其中，测量询问信号包括测量询问发送时刻位置和发送测量询问信号时刻的B节点钟面；S2：节点A接收测量询问信号；S3：节点A向节点B发送测量应答信号；其中，测量应答信号包括测量应答发送时刻位置和发送测量应答信号时刻的A节点钟面；S4：节点B接收测量应答信号；S5：节点B根据测量询问发送时刻位置、发送测量询问信号时刻的B节点钟面、测量应答发送时刻位置和发送测量应答信号时刻的A节点钟面，获得节点B时钟滞后于节点A时钟的偏差值。2.如权利要求1所述的钟差测量方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：节点B在自身时钟起始位置处向节点A发起测量询问信号，节点B导航系统提供的测量询问发出时刻位置为发送测量询问信号时刻的节点B钟面时为t
p,TX
。3.如权利要求2所述的钟差测量方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：节点A收到测量询问信号，节点A导航系统提供的测量询问信号收到时刻的位置为收到测量询问信号接收时刻的节点A钟面时为t
p,RX
。4.如权利要求3所述的钟差测量方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：节点A在下一个自身时钟起始时刻向节点B发出测量应答信号，节点A导航系统提供的测量应答信号发出时刻位置为发送测量应答信号时刻的节点A钟面时为t
a,TX
。5.如权利要求4所述的钟差测量方法，其特征在于，所述步骤S4具体为：节点B收到测量应答信号，节点B导航...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈远，侯波涛，唐巍，何柯，张峰，熊辉，张皓，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十研究所，
类型：发明
国别省市：