一种网络化综合时统装置 |
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| 申请号 | CN202311500746.4 | 申请日 | 2023-11-13 | 公开(公告)号 | CN117631517A | 公开(公告)日 | 2024-03-01 |
| 申请人 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所; | 发明人 | 韩华; 刘岩; 尹继凯; 陈旭东; 魏海涛; 杜文丛; 闫明亮; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及授时服务领域中的时间比对技术和时钟驯服技术，设计了一种网络化综合时统装置，主要包括北斗天线(101)、长波天线(102)、两个铷钟单元(103)～(104)、网络授时单元(105)、双向授时单元(106)、共视授时单元(107)、长波授时单元(108)、两个电源单元(109)～(110)、时码产生单元(111)、时码分配单元(112)、监控单元(113)和 软件 (114)；可实现利用多种手段对本地时钟进行溯源处理，同时可获得网络内各时统的授时综合服务能 力 ，便于集中统一管理、资源合理调配。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种网络化综合时统装置，其特征在于，包括：多个网络化综合时统，每个网络化综合时统包括接收北斗天线(101)、长波天线(102)、两个铷钟单元(103)～(104)、网络授时单元(105)、双向授时单元(106)、共视授时单元(107)、长波授时单元(108)、两个电源单元(109)～(110)、时码产生单元(111)、时码分配单元(112)、监控单元(113)和软件(114)； |
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| 说明书全文 | 一种网络化综合时统装置技术领域[0001] 本发明涉及授时服务领域中的时间比对技术和时钟驯服技术，设计了一种网络化综合时统装置，可实现利用多种手段对本地时钟进行溯源处理，同时可获得网络内各时统的授时综合服务能力，便于集中统一管理、资源合理调配。 背景技术[0002] 时统可在本地维持高精度的时间基准，是一种常用的易部署、低成本的溯源授时手段，常用于维持用户本地的基准时间信号和频率信号。目前时统通常采用接收空间导航信号对内置的原子钟进行驯服，输出各类时码信号为用户提供授时服务，随着应用场景的进一步丰富和技术水平的进一步提升，高可靠、统一管理的应用需求更加强烈，然而传统方法具有以下缺点： [0003] 1、依赖导航信号，溯源手段单一； [0004] 2、易受干扰，容错能力较差； [0005] 3、工作在单点，无法对多地设备进行统一管理，同时无法对自身性能及有效性进行评估。 发明内容[0006] 有鉴于此，本发明的目的在于避免上述背景技术中的不足而提出一种网络化综合时统装置，有效提高可靠性、提升管理效能。 [0007] 本发明采用的技术方案为： [0008] 一种网络化综合时统装置，包括：多个网络化综合时统，每个网络化综合时统包括接收北斗天线101、长波天线102、两个铷钟单元103～104、网络授时单元105、双向授时单元106、共视授时单元107、长波授时单元108、两个电源单元109～110、时码产生单元111、时码分配单元112、监控单元113和软件114； [0009] 北斗天线101用于接收导航信号，进行低噪声放大后输出至共视授时单元107； [0010] 长波天线102用于接收长波信号，进行低噪声放大后输出至长波授时单元108； [0011] 两个铷钟单元103～104用于产生装置的频率基准，同时在线，并输出频率信号至时码产生单元111； [0012] 网络授时单元105工作于主模式或从模式，在主模式下用于向异地网络化综合时统的网络授时单元提供网络授时信号，在从模式下用于接收网络授时信号向异地网络化综合时统的网络授时单元进行同步，并产生同步钟差数据发送至时码产生单元111； [0013] 双向授时单元106用于以时码产生单元111产生的频率及秒脉冲信号为基准产生本地测距码，并通过双向链路与异地网络化综合时统的双向授时单元进行双向比对，接收双向授时信号产生双向比对钟差数据发送至时码产生单元111； [0014] 共视授时单元107用于接收北斗天线101输出的北斗授时信号，以时码产生单元111产生的频率及秒脉冲信号为基准产生本地测距码，在本地测距码基础上解调导航信号，计算获得星地钟差数据，并将星地钟差数据及授时秒脉冲信号发送至时码产生单元111； [0015] 长波授时单元108用于接收长波天线102输出的长波信号，解调并输出授时秒脉冲至时码产生单元111； [0016] 两个电源单元109～110用于向网络化综合时统装置内部各单元供电，同时在线； [0017] 时码产生单元111用于接收铷钟单元103～104的频率信号，产生频率及秒脉冲信号，并分配至双向授时单元106和共视授时单元107，同时接收网络授时单元105、双向授时单元106、共视授时单元107、长波授时单元108及外时频的授时信号，对铷钟单元103～104进行驯服，并以驯服后的铷钟单元信号为基准产生各类时码服务信号，输出至时码分配单元112； [0018] 时码分配单元112用于接收时码产生单元111输出的各类时码服务信号，分路输出，对外提供授时服务； [0019] 监控单元113用于网络化综合时统内各功能单元与软件114之间的业务数据收发； [0020] 软件114用于接收监控单元113上报的业务数据，计算获得本地授时不确定度和频率准确度，同时连接网络内多个网络化综合时统，基于网络内多个网络化综合时统的业务数据进行数据分析，获得网络内多个网络化综合时统间的授时服务性能及健康状态。 [0021] 进一步的，两个铷钟单元103～104、网络授时单元105、双向授时单元106、共视授时单元107、长波授时单元108、两个电源单元109～110、时码产生单元111和时码分配单元112各单元通过VPX总线互联，可根据需求进行组合使用； [0022] 其中，各单元功能板卡间的频率信号利用同轴线缆传输，脉冲信号利用单端传输，其它信号利用差分对传输；各单元功能板卡电源、数据收发和脉冲频率信号共用信号针脚定义相同，各单元安装槽位可互换。 [0023] 进一步的，网络授时单元105、双向授时单元106、共视授时单元107和长波授时单元108和时码产生单元111同时接收网络、双向、北斗、长波和外时频授时信号，综合时统结合实时授时信息及历史授时信息，通过大数据分析，选出在时频精度、有效性以及稳定性综合最优的资源作为时频服务基准，网络化综合时统在各参考源间进行切换时，输出的授时信号相位平稳无跳变。 [0025] 本发明相比背景技术具有如下优点： [0026] (1)本发明提出的网络化综合时统的实现方法和装置，可同时综合多种参考源数据，进行最优参考源选择，提升了时频基准的可靠性。 [0027] (2)本发明提出的网络化综合时统的实现方法和装置，解决了传统时统工作在单点，无法获得授时信号是否可靠等难题，具有较高的集成度，大幅提高了授时健壮性，具有较强的工程可实现性，具有实用性的特点。附图说明 [0028] 图1是本发明一种网络化综合时统装置示意图。 具体实施方式[0029] 下面结合附图1来详细说明本发明的实施例。 [0030] 图1是网络化综合时统装置，包括：多个网络化综合时统，每个网络化综合时统包括接收北斗天线101、长波天线102、两个铷钟单元103～104、网络授时单元105、双向授时单元106、共视授时单元107、长波授时单元108、两个电源单元109～110、时码产生单元111、时码分配单元112、监控单元113和软件114； [0031] 北斗天线101用于接收导航信号，进行低噪声放大后输出至共视授时单元107； [0032] 长波天线102用于接收长波信号，进行低噪声放大后输出至长波授时单元108； [0033] 两个铷钟单元103～104用于产生装置的频率基准，同时在线，并输出频率信号至时码产生单元111； [0034] 网络授时单元105工作于主模式或从模式，在主模式下用于向异地网络化综合时统的网络授时单元提供网络授时信号，在从模式下用于接收网络授时信号向异地网络化综合时统的网络授时单元进行同步，并产生同步钟差数据发送至时码产生单元111； [0035] 双向授时单元106用于以时码产生单元111产生的频率及秒脉冲信号为基准产生本地测距码，并通过双向链路与异地网络化综合时统的双向授时单元进行双向比对，接收双向授时信号产生双向比对钟差数据发送至时码产生单元111； [0036] 共视授时单元107用于接收北斗天线101输出的北斗授时信号，以时码产生单元111产生的频率及秒脉冲信号为基准产生本地测距码，在本地测距码基础上解调导航信号，计算获得星地钟差数据，并将星地钟差数据及授时秒脉冲信号发送至时码产生单元111； [0037] 长波授时单元108用于接收长波天线102输出的长波信号，解调并输出授时秒脉冲至时码产生单元111； [0038] 两个电源单元109～110用于向网络化综合时统装置内部各单元供电，同时在线； [0039] 时码产生单元111用于接收铷钟单元103～104的频率信号，产生频率及秒脉冲信号，并分配至双向授时单元106和共视授时单元107，同时接收网络授时单元105、双向授时单元106、共视授时单元107、长波授时单元108及外时频的授时信号，对铷钟单元103～104进行驯服，并以驯服后的铷钟单元信号为基准产生各类时码服务信号，输出至时码分配单元112； [0040] 时码分配单元112用于接收时码产生单元111输出的各类时码服务信号，分路输出，对外提供授时服务； [0041] 监控单元113用于网络化综合时统内各功能单元与软件114之间的业务数据收发； [0042] 软件114用于接收监控单元113上报的业务数据，计算获得本地授时不确定度和频率准确度，同时连接网络内多个网络化综合时统，基于网络内多个网络化综合时统的业务数据进行数据分析，获得网络内多个网络化综合时统间的授时服务性能及健康状态。软件114实时获得本地综合时统及网络内综合时统之间的授时服务性能，并基于温度、电压和电流信息进行健康状态监测。 [0043] 其中，两个铷钟单元103～104、网络授时单元105、双向授时单元106、共视授时单元107、长波授时单元108、两个电源单元109～110、时码产生单元111和时码分配单元112各单元通过VPX总线互联，可根据需求进行组合使用； [0044] 各单元功能板卡间的频率信号利用同轴线缆传输，脉冲信号利用单端传输，其它信号利用差分对传输；各单元功能板卡电源、数据收发和脉冲频率信号共用信号针脚定义相同，各单元安装槽位可互换。 [0045] 其中，网络授时单元105、双向授时单元106、共视授时单元107和长波授时单元108和时码产生单元111同时接收网络、双向、北斗、长波和外时频授时信号，综合时统结合实时授时信息及历史授时信息，通过大数据分析，选出在时频精度、有效性以及稳定性综合最优的资源作为时频服务基准，网络化综合时统在各参考源间进行切换时，输出的授时信号相位平稳无跳变。 |
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