【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无人机编队自组网的时钟同步通信，具体涉及一种基于冗余路径的多跳时钟同步方法。
技术介绍
1、随着无人机通讯技术的不断发展，无人机编队在移动通信领域得到了快速发展，这对时钟同步技术提出了更加严格的要求。无人机编队内部通常需要微秒的同步精度，以确保数据传输的可靠性和一致性。提高时钟同步精度可以确保各个无人机按照精确的时间执行任务，提高任务的协同效率，但无线环境和网络拓扑的动态变化给时钟同步带来很大挑战。
2、在无人机动态环境中，可能出现新的节点加入或旧的节点失效，从而会改变无人机编队的网络拓扑。网络拓扑的改变，会造成网络中部分节点需重新同步，导致同步时长变大，从而影响时钟同步的性能。其次，节点的本地时钟模块大多使用晶振源提供时钟脉冲，本地时钟以时钟脉冲上升沿触发计数。在理想情况下，本地时钟随时间的变化应为斜率固定的直线，然而由于制作工艺的影响，不同节点使用的晶振不可能完全一样；此外，受电磁波、温度、湿度等不同环境因素的影响，晶体振荡器的频率也会发生变化，从而使计数产生偏差，影响同步精度。
3、综上所述，现有的时钟同步技术缺少在链路故障下的时钟同步快速恢复的方案，同时缺乏考虑晶振频偏对时钟同步的影响，导致时钟同步的可靠性和精度不足。
技术实现思路
1、基于现有通信协议存在的问题，本专利技术提供一种基于冗余路径的多跳时钟同步方法，具体步骤包括：
2、主节点周期性发送链路探测报文；
3、各从节点根据链路探测报文的到达时间建立到达时
4、目标从节点根据各从节点转发路径的优先级确定到主节点的最短路径和冗余路径；
5、主节点发送同步报文；
6、各从节点对接收到的同步报文进行异常检测，若异常检测通过，则按照最短路径转发到目标从节点，若所述最短路径失效，则按照冗余路径转发到目标从节点；
7、各从节点对接收到的同步报文进行解析，采用硬件时间戳作为时钟计数，采用动态频率修正算法对时钟频率偏差进行自适应补偿。
8、本专利技术的有益效果：
9、本专利技术通过冗余路径能够提高同步的可靠性；通过动态频率修正算法对主从时钟频率偏差进行自适应补偿能够提高同步的精度。
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1.一种基于冗余路径的多跳时钟同步方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于冗余路径的多跳时钟同步方法，其特征在于，各个从节点根据链路探测报文的到达时间建立到达时间表，并根据所述到达时间表确定各个从节点转发路径的优先级包括根据不同从节点接收到的链路探测报文的到达时间，建立链路探测报文的到达时间表；从节点根据到达时间表中到达时间的先后顺序，确定各从节点转发路径的优先级，最先接收到的链路探测报文的节点转发路径优先级最高。
3.根据权利要求1所述的一种基于冗余路径的多跳时钟同步方法，其特征在于，目标从节点根据各从节点转发路径的优先级确定到主节点的最短路径和冗余路径包括目标从节点根据各个转发路径的优先级确定目标从节点到主节点的最短路径和冗余路径，所述最短路径由优先级最高的转发路径确定；所述冗余路径由优先级第二高的转发路径确定。
4.根据权利要求1所述的一种基于冗余路径的多跳时钟同步方法，其特征在于，所述异常检测包括对从节点接收同步报文的时间偏差与同步周期偏差范围进行比较，若所述时间偏差未超过偏差范围则表明异常检测通过，若所述时间
5.根据权利要求1所述的一种基于冗余路径的多跳时钟同步方法，其特征在于，所述偏差阈值的计算方式包括：
6.根据权利要求1所述的一种基于冗余路径的多跳时钟同步方法，其特征在于，在按照冗余路径转发到目标从节点之前还包括判断所述冗余路径是否失效，若所述冗余路径失效，则将剩余从节点转发路径优先级最高的转发路径作为新的冗余路径，并按照新的冗余路径转发到目标从节点。
7.根据权利要求1所述的一种基于冗余路径的多跳时钟同步方法，其特征在于，各从节点对接收到的同步报文进行解析，采用硬件时间戳作为时钟计数，采用动态频率修正算法对时钟频率偏差进行自适应补偿包括：
8.根据权利要求7所述的一种基于冗余路径的多跳时钟同步方法，其特征在于，第k次时钟同步的时钟漂移值offsetk的计算公式表示为：
...【技术特征摘要】
1.一种基于冗余路径的多跳时钟同步方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于冗余路径的多跳时钟同步方法，其特征在于，各个从节点根据链路探测报文的到达时间建立到达时间表，并根据所述到达时间表确定各个从节点转发路径的优先级包括根据不同从节点接收到的链路探测报文的到达时间，建立链路探测报文的到达时间表；从节点根据到达时间表中到达时间的先后顺序，确定各从节点转发路径的优先级，最先接收到的链路探测报文的节点转发路径优先级最高。
3.根据权利要求1所述的一种基于冗余路径的多跳时钟同步方法，其特征在于，目标从节点根据各从节点转发路径的优先级确定到主节点的最短路径和冗余路径包括目标从节点根据各个转发路径的优先级确定目标从节点到主节点的最短路径和冗余路径，所述最短路径由优先级最高的转发路径确定；所述冗余路径由优先级第二高的转发路径确定。
4.根据权利要求1所述的一种基于冗余路径的多跳时钟同步方法，其特征在于，所述异常检测包括对从节点接收同...
【专利技术属性】
技术研发人员：段洁，朱志能，徐川，陈港，陈彬，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：
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