專利名稱：基于bd/gps雙模授時的時間同步裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種時間同步裝置，特別是一種基于BD/GPS雙模授時的時間同步裝置。
背景技術(shù)：
時間是物理學的基本參量，也是物質(zhì)存在的基本形式，時間的測量、時間信息的傳遞與應(yīng)用，對于我們的生活、國民經(jīng)濟的發(fā)展，特別是國防建設(shè)是至關(guān)重要的。而時間同步就是使各地的時間在同一時刻具有相同的時間計量值。隨著社會生產(chǎn)力和科學技術(shù)的飛速發(fā)展，時間同步的應(yīng)用也越來越廣泛，一些特定領(lǐng)域?qū)κ跁r系統(tǒng)的時間同步精度要求也越來越高。如在火箭發(fā)射、衛(wèi)星跟蹤、海洋測量、大地測量、飛機和船舶的導航、科學技術(shù)研究、 地震預報以及國防建設(shè)等領(lǐng)域，要求授時精度高達微秒甚至幾十毫微秒。關(guān)于時間同步裝置，目前已公開發(fā)表的基于北斗/GPS雙模授時技術(shù)研究的成果主要包括湖南大學郭彬著《基于北斗/GPS雙模授時的電力系統(tǒng)時間同步技術(shù)研究》碩士學位論，國防科技大學黃飛等人在兵工學報2008年第四卷11期上發(fā)表的《時間統(tǒng)一系統(tǒng)中多基準時間源的設(shè)計》。上述的研究成果中均提到一種基于北斗/GPS雙模授時技術(shù)方法 (如圖1)，但是該方法分別使用GPS和BD接收機，硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，成本較高，而且后續(xù)處理的程序結(jié)構(gòu)復雜，運算量大，容易引起系統(tǒng)不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種基于BD/GPS雙模授時的時間同步裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性好，還可以自適應(yīng)切換授時模式，而且在不損失精度的前提下，降低了成本，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，增強了穩(wěn)定性。為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明裝置采用如圖1所示的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包一個帶有天線的 GPS/北斗雙模接收機，一個使用德國ACAM公司出品的TDC-GP2芯片實現(xiàn)時間間隔測量功能，一個美國SRS公司出品的X72銣鐘，一個與門，一個CPLD，一個DSP，還有各種裝置之間的連接線。其中銣鐘的頻率輸出引腳同與門的輸入引腳連接，與門的輸出引腳與CPLD的輸入引腳連接，時間間隔測量儀的輸出端通過SPI端口與DSP連接，DSP與銣鐘之間通過 RS232串口連接，BD/GPS雙模接收機輸出的Ipps信號輸出端與時間間隔測量儀連接，BD/ GPS雙模接收機的RS232端口與DSP相連。本發(fā)明的裝置具備以下優(yōu)點1、可靠性提高BD/GPS雙模授時同步裝置，可以在GPS或北斗出現(xiàn)故障的情況下仍然能提共高可精度時間頻率標準，從而大大提高了系統(tǒng)的可靠性，滿足了時間同步技術(shù)的高可靠性的要求。2、準確性提高銣鐘輸出的正弦波信號經(jīng)過與門的處理，變?yōu)榉讲ㄔ佥敵鼋o CPLD。由于CPLD對于方波信號更為敏感，所以本方案的設(shè)計降低了 CPLD漏計的可能性，從而提高了系統(tǒng)的時間同步精度及同步裝置的穩(wěn)定性。
3、自主安全性這種時間同步裝置的研究，將消除美國在這項技術(shù)方面對我們的時間安全乃至國家安全潛在的巨大威脅。


圖1是BD/GPS雙模授時時間同步裝置結(jié)構(gòu)示意圖.
具體實施例方式以下結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述。如圖1所示，在BD/GPS雙模授時的時間同步裝置中，X72的銣鐘輸出頻率為IOMHz 的正弦波，經(jīng)過一個與門的處理，可以得到一個IOMHz的方波，將這個方波經(jīng)過CPLD分頻后輸出一個秒脈沖(Ipps)。BD/GPS雙模接收機模輸出的lpps，將作為調(diào)節(jié)銣鐘時間的基準時間。將這個Ipps 和經(jīng)過CPLD分頻后的的Ipps輸入時間間隔測量儀，便可測量出這兩個秒脈沖的時間差，從而測量出銣鐘相對于時間基準的漂移速度和漂移量，再將這個差值信號輸入數(shù)字信號處理器DSP，將產(chǎn)生一個消除銣鐘漂移量的控制指令，并對銣鐘進行反饋控制，使之與時間基準一致，從圖1中可以看出，這是一個回路先測量，再調(diào)節(jié)，再測量，再調(diào)節(jié)，循環(huán)往復，這樣即可實現(xiàn)對銣鐘的實時準確調(diào)節(jié)。另外，BD/GPS雙模接收機還能對此系統(tǒng)進行自動檢測，倘若一種GPS或BD出現(xiàn)問題時，它會自動切換到另外一種模式，也可手動進行切換，即實現(xiàn)了自動或手動的切換授時系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)工作的可靠性。本發(fā)明使用的裝置保證了最終輸出的Ipps準確度< 80ns，頻率準確度< 8E-13。 另外本裝置提出的基于BD/GPS雙模授時技術(shù)，可以在GPS或北斗出現(xiàn)故障的情況下仍然能提共高可精度時間頻率標準，從而大大提高了系統(tǒng)的可靠性。
權(quán)利要求
1.基于BD/GPS雙模授時的時間同步裝置，包括一個帶有天線的GPS/北斗雙模接收機、 時間間隔測量儀TDC-GP2芯片、X72銣鐘，一個與門，一個CPLD，一個DSP，其特征在于，其中銣鐘X72的頻率輸出引腳同與門的輸入引腳連接，與門的輸出引腳與CPLD的輸入引腳連接，時間間隔測量儀TDC-GP2芯片的輸出端通過SPI端口與DSP連接，DSP與銣鐘之間通過 RS232串口連接，BD/GPS雙模接收機輸出的Ipps信號輸出端與時間間隔測量儀TDC-GP2芯片連接，BD/GPS雙模接收機的RS232端口與DSP相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于BD/GPS雙模授時的時間同步裝置，銣鐘X72的頻率輸出引腳同與門的輸入引腳連接，與門的輸出引腳與CPLD的輸入引腳連接，時間間隔測量儀TDC-GP2芯片的輸出端通過SPI端口與DSP連接，DSP與銣鐘之間通過RS232串口連接，BD/GPS雙模接收機輸出的1pps信號輸出端與時間間隔測量儀TDC-GP2芯片連接，BD/GPS雙模接收機的RS232端口與DSP相連。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性好，還可以自適應(yīng)切換授時模式，而且在不損失精度的前提下，降低了成本，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，增強了穩(wěn)定性。
文檔編號G04G7/00GK102339016SQ20111011828
公開日2012年2月1日 申請日期2011年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月9日
發(fā)明者付金厚, 孫劍, 張志雄, 李斌 申請人:中國人民解放軍96623部隊, 大洋匯達科技(北京)有限公司, 西安交通大學