一种空间遥操作指令时延的测量方法技术

本发明专利技术涉及一种空间遥操作指令时延的测量方法，针对时延测量、分析问题，通过开发高精度授时系统、在分系统内部信息增加时延测量字段等措施，提高了对遥操作控制指令在系统内部各段时延的测量和分析的准确性。本发明专利技术的有益效果：能够对遥操作控制指令进行系统内部时延测量；能够对指令环节中的指令传输时延、指令执行时间、指令反馈时延、指令回路时间、双机同步时间精度等进行分析；本发明专利技术还可推广至其它传输信息过程中的时延测量，对路由上的每个点都可以增加时延测量字段，由信源和信宿填写相应的字段，从而进一步分析系统内部的时延分布情况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于时延操作领域，具体涉及，通过开发高精度授时系统、内部信息交互增加时延测量字段等方式，实现对空间操作指令时延测量与分析。
技术介绍
所谓的大时延遥操作，是指在较大的通讯延迟和有限的通讯带宽条件下，由本地的操作员控制远地的遥机器人完成作业任务的一种操作方式。在空间应用领域，一般是指操作员在地面控制空间机器人进行操作。大时延遥操作技术的研究，将使由空间机器人代替宇航员完成各种空间作业任务成为可能，近年来获得了国内外的广泛关注。空间机器人与地面控制站中的遥操作员存在较大的时延。地面对地球同步轨道卫星的遥操作，实际的回路时延一般为5至7秒。这包括链路传输时延，数据处理时延和响应时延等，其时延分布如附图说明图1。其中数据处理时延包括控制指令的解释、计算、存储时间，地面验证仿真时间，现场图像的处理时间及仿真图像的运行时间等。将大时延引入控制回路，会给系统的知觉感受和操作性能带来·极大影响，给控制的稳定性带来极大挑战。同时分析时延组成来看，空间遥操作时延还存在随机变化、不可预测等的特点。遥操作系统要求对指令在系统回路传输过程中的时延进行精确测量、分析。
技术实现思路
要解决的技术问题为了避免现有技术的不足之处，本专利技术提出，为准确描述系统模型、增加系统稳定性和透明性等工作奠定基础。技术方案—种空间遥操作指令时延的测量方法，其特征在于:采用时间分辨率优于0.02毫秒的高精度授时系统作为该测量方法的时源，具体步骤为:步骤1:对遥操作系统内部各个通信环节信息增加时延测量字段，时延测量字段的格式如下:

【技术保护点】
一种空间遥操作指令时延的测量方法，其特征在于：采用时间分辨率优于0.02毫秒的高精度授时系统作为该测量方法的时源，具体步骤为：步骤1：对遥操作系统内部各个通信环节信息增加时延测量字段，时延测量字段的格式如下：参数信源信宿TfTsTzTzs字节数444444信源：表明时延测量帧的发起端，用二进制补码对其编号；信宿：表明时延测量帧的接收端，用二进制补码对其编号；Tf：测试发起端发送数据时刻信源时统的当日地区标准时间，占4个字节，用二进制补码表示；Ts：被测试端收到数据时刻信源时统的当日地区标准时间，占4个字节，用二进制补码表示；Tz：被测试端转发数据时刻信源时统的当日地区标准时间，占4个字节，用二进制补码表示；Tzs：测试发起端收到转发数据时刻信源时统的当日地区标准时间，占4个字节，用二进制补码表示；步骤2：指令发送端发送遥操作控制指令时，在指令生成的时延测量字段的Tf字段填写指令生成时间，并填写信源和信宿，其他参数填零；步骤3：指令验证端接收到指令时，拷贝指令生成的时延测量字段作为验证反馈信息的时延测量字段，并在验证反馈信息时延测量字段的Ts字段填写指令接收时间；步骤4：等待指令验证完成后，指令验证端在验证反馈信息时延测量字段的Tz字段填写反馈发送时间，并发送验证反馈信息；步骤5：指令发送端接收验证反馈信息，并在时延测量字段的Tzs字段填写反馈 接收时间后存入文件；步骤6：解析步骤5生成的文件，用时延测量字段中Tf、Ts、Tz、Tzs的四个时间信息按照以下运算得到相应的时延：指令传输时延=Tf‑Ts，表示遥操作控制指令由指令发送端传输到指令验证端的传输时延；指令执行时延=Tz‑Ts，表示指令验证端执行遥操作控制指令的执行时间；指令反馈传输时延=Tzs‑Tz，表示验证反馈信息由指令验证端传输到指令发送端的传输时延；指令回路时延=Tzs‑Tf，表示指令发送端由发出遥操作控制指令到接收到指令的验证反馈信息的回路时间。...

【技术特征摘要】
1.一种空间遥操作指令时延的测量方法，其特征在于:采用时间分辨率优于0.02毫秒的高精度授时系统作为该测量方法的时源，具体步骤为: 步骤1:对遥操作系统内部各个通信环节信息增加时延测量字段，时延测量字段的格式如下:2.根据权利要求1所述的空间遥操作指令时延的测量方法，其特征在于:所述Tf...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄攀峰，田志宇，刘正雄，孟中杰，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61