一种水声双向授时方法及系统技术方案

技术编号:42202860 阅读:33 留言:0更新日期:2024-07-30 18:48
本发明专利技术提供了一种水声双向授时方法及系统,从站在授时前以本地时间系统完成信号调制产生水声授时请求信号,并携带请求发送时间戳,对外发射;主站接收到水声授时请求信号,解调出请求发送时间戳,并记录请求接收时间戳;在设定时长后主站启动授时请求响应,包含请求发送时间戳、请求接收时间戳和响应发送时间戳,生成水声授时请求响应信号,在响应发送时间戳的对应时刻将该请求响应信号发送;从站接收到水声授时请求响应信号,解调并记录响应接收时间戳;最终计算出主站和从站之间的钟差。本发明专利技术不需要多站定位,有效降低了海水盐度、温度、深度等因素对声速的影响,提高了授时精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水下导航定位授时领域,尤其涉及一种利用水声通信信号实现水下授时的方法和系统。


技术介绍

1、授时也称时间服务,是指确定、保持某种时间尺度,通过一定方式把这种尺度的时间信息传送出去,为应用者提供精确的时间基准。通信、电力、交通、测绘、航空航天等行业和部门都使用着可靠的高精度授时服务。目前我国现有的授时服务包括gnss卫星授时、短波授时、长波授时、低频时码授时、电话授时、广播授时、网络授时以及光纤授时等多种无线或有线授时方式,授时方式基本能够覆盖我国除水下之外的其他各种空间领域。

2、精确的时间基准对于很多水下应用系统也具有很重要的作用。海洋资源勘探、海底搜求打捞、海洋环境监测等都离不开精确的时间基准。然而受我国水下授时技术的制约,我国乃至世界的水下授时技术或水下时间服务存在着这样或那样的缺陷。

3、由于无线电磁波在海水中快速衰减,无法远距离传播,常用的高精度无线电授时如长短波授时、卫星授时等在水下难以正常工作甚至无法使用。

4、水下授时是水下导航定位授时(pnt)技术的重要组成部分。然而一直以来水下授时技术处本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种水声双向授时方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的水声双向授时方法,其特征在于,所述主站和从站之间的钟差其中,T1、T2、T3和T4分别是请求发送时间戳、请求接收时间戳、响应发送时间戳和响应接收时间戳。

3.根据权利要求1所述的水声双向授时方法,其特征在于,所述的授时请求信号和授时响应信号采用自相关性良好的宽带信号,包括直接序列扩频与线性调频信号。

4.根据权利要求1所述的水声双向授时方法,其特征在于,所述的授时请求信号和授时响应信号式中,A为幅值;f0为线性调频信号的中心频率;T为线性调频信号的时长;t为信号变化时间;K为...

【技术特征摘要】

1.一种水声双向授时方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的水声双向授时方法,其特征在于,所述主站和从站之间的钟差其中,t1、t2、t3和t4分别是请求发送时间戳、请求接收时间戳、响应发送时间戳和响应接收时间戳。

3.根据权利要求1所述的水声双向授时方法,其特征在于,所述的授时请求信号和授时响应信号采用自相关性良好的宽带信号,包括直接序列扩频与线性调频信号。

4.根据权利要求1所述的水声双向授时方法,其特征在于,所述的授时请求信号和授时响应信号式中,a为幅值;f0为线性调频信号的中心频率;t为线性调频信号的时长;t为信号变化时间;k为线性调频信号的调频率。

5.根据权利要求1所述的水声双向授时方法,其特征在于,所述的时间戳信息采用时、分、秒、毫秒和以10微秒为单位的微秒时间编码信息,其中请求发送时间戳和响应发送时间戳为整秒发送,其发送的时间戳信息仅包含时、分、秒信息,请求接收时间戳包含时、分、秒、毫秒和10微秒信息。

6.一种实现权利要求1所述方法的水声双向授时系统,包括主站和从站,其特征在于,所述的主站包括时间溯源与保持单元、信号解调单元、时间戳处理单元、响应信号产生单元、信号发射单元、信号接收单元、信号采集单元等;所述的从站包括本地时间保持单元、授时请求信号产生单元、信号发射单元、信号接收单元、信号采集单元、信号解调单元、钟差计算与本地时间修正单元;所述的从站中,所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄长江华宇袁江斌闫温合燕保荣高媛媛王善和赵弦
申请(专利权)人:中国科学院国家授时中心
类型:发明
国别省市:

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