一種基于北斗衛(wèi)星定位的網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于北斗衛(wèi)星定位的網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)及方法，通過基于GPS/BD模塊提供的精確時(shí)間信息，并結(jié)合內(nèi)部RTC時(shí)鐘，計(jì)算并修正出時(shí)間信息(年月日時(shí)分秒)，通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，實(shí)時(shí)與網(wǎng)絡(luò)上發(fā)起授時(shí)請求的客戶端建立授時(shí)傳輸鏈路；根據(jù)客戶端向服務(wù)器發(fā)出的請求，根據(jù)客戶端向服務(wù)器發(fā)出的請求，通過NTP協(xié)議與發(fā)送請求信號的網(wǎng)絡(luò)客戶端進(jìn)行授時(shí)同步。本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)授時(shí)準(zhǔn)確性更高，能更好的滿足電力通訊、通信計(jì)費(fèi)、分布式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算、氣象預(yù)報(bào)領(lǐng)域的需要。
【專利說明】—種基于北斗衛(wèi)星定位的網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于北斗衛(wèi)星定位的網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]以電網(wǎng)為例，要確保電廠、變電站的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)同步進(jìn)行，必須要確保設(shè)備內(nèi)部時(shí)鐘一致。在北斗電力全網(wǎng)時(shí)間同步管理系統(tǒng)出現(xiàn)之前，為了統(tǒng)一內(nèi)部時(shí)鐘，我國電力系統(tǒng)必須通過美國GPS民用頻道向電力系統(tǒng)的電力自動(dòng)化設(shè)備、微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、安全自動(dòng)保護(hù)設(shè)備、故障及事件記錄等提供授時(shí)信號，這使我國電力安全難以得到保障。
[0003]在一些需要精確時(shí)間同步的場合，如電力通訊、通信計(jì)費(fèi)、分布式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算、氣象預(yù)報(bào)等，僅靠計(jì)算機(jī)本身提供的時(shí)鐘信號是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，計(jì)算機(jī)時(shí)間與國際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間偏差在I分鐘以上的占到90%以上，這是因?yàn)橛?jì)算機(jī)的時(shí)鐘信號來源于自帶的簡單晶體振蕩器，而這種晶體振蕩器守時(shí)性很差，調(diào)整好時(shí)間后，一般每天都有幾秒鐘的時(shí)間漂移。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種基于北斗衛(wèi)星定位的網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)及方法，旨在解決現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)授時(shí)精確性不聞的問題。
[0005]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種基于北斗衛(wèi)星定位的網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)，包括GPS/BD網(wǎng)絡(luò)授時(shí)服務(wù)器、客戶端；所述網(wǎng)絡(luò)授時(shí)服務(wù)器包括:用于提供精確時(shí)間信息的GPS/BD模塊，RTC時(shí)鐘，TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，EEPR0M,以及主處理器；
[0006]所述主處理器用于:
[0007]優(yōu)選地，所述客戶端包括:基于GPS/BD模塊提供的精確時(shí)間信息，并結(jié)合內(nèi)部RTC時(shí)鐘，計(jì)算并修正出時(shí)間信息(年月日時(shí)分秒)，通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，實(shí)時(shí)與網(wǎng)絡(luò)上發(fā)起授時(shí)請求的客戶端建立授時(shí)傳輸鏈路；
[0008]根據(jù)客戶端向服務(wù)器發(fā)出的請求，根據(jù)客戶端向服務(wù)器發(fā)出的請求，通過NTP協(xié)議與發(fā)送請求信號的網(wǎng)絡(luò)客戶端進(jìn)行授時(shí)同步；
[0009]其中，所述主處理器分別與GPS/BD模塊、RTC時(shí)鐘、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊以及EEPROM信號連接，所述網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊與客戶端網(wǎng)絡(luò)連接。
[0010]門戶網(wǎng)站授時(shí)終端，用于向服務(wù)器發(fā)送對門戶網(wǎng)站的授時(shí)請求；
[0011]搜索網(wǎng)頁授時(shí)終端，用于向服務(wù)器發(fā)送對搜索網(wǎng)頁的授時(shí)請求；
[0012]應(yīng)用軟件授時(shí)終端，用于向服務(wù)器發(fā)送對應(yīng)用軟件的授時(shí)請求；
[0013]其中，所述門戶網(wǎng)站授時(shí)終端、搜索網(wǎng)頁授時(shí)終端以及應(yīng)用軟件授時(shí)終端均分別與網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊網(wǎng)絡(luò)連接。
[0014]本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種基于北斗衛(wèi)星定位的網(wǎng)絡(luò)授時(shí)方法，包括以下步驟:
[0015]基于GPS/BD模塊提供的精確時(shí)間信息，并結(jié)合內(nèi)部RTC時(shí)鐘，計(jì)算并修正出時(shí)間信息(年月日時(shí)分秒)，通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，實(shí)時(shí)與網(wǎng)絡(luò)上發(fā)起授時(shí)請求的客戶端建立授時(shí)傳輸鏈路；
[0016]根據(jù)客戶端向服務(wù)器發(fā)出的請求，根據(jù)客戶端向服務(wù)器發(fā)出的請求，通過NTP協(xié)議與發(fā)送請求信號的網(wǎng)絡(luò)客戶端進(jìn)行授時(shí)同步。
[0017]優(yōu)選地，所述客戶端向服務(wù)器發(fā)出的請求具體包括:客戶端向服務(wù)器發(fā)出對門戶網(wǎng)站、搜索網(wǎng)頁以及應(yīng)用軟件的授時(shí)請求。
[0018]相比于現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)授時(shí)準(zhǔn)確性更高，能更好的滿足電力通訊、通信計(jì)費(fèi)、分布式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算、氣象預(yù)報(bào)領(lǐng)域的需要。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明基于北斗衛(wèi)星定位的網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是NTP協(xié)議工作原理；
[0021 ] 圖3是NTP的報(bào)文格式；
[0022]圖4是客戶端/服務(wù)器模式；
[0023]圖5是對等體模式；
[0024]圖6是廣播模式；
[0025]圖7是組播模式；
[0026]圖8是本發(fā)明基于北斗衛(wèi)星定位的網(wǎng)絡(luò)授時(shí)方法的步驟流程圖；

【具體實(shí)施方式】
[0027]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0028]一種基于北斗衛(wèi)星定位的網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)，如圖1所示，包括GPS/BD網(wǎng)絡(luò)授時(shí)服務(wù)器1、客戶端2 ;所述網(wǎng)絡(luò)授時(shí)服務(wù)器I包括:用于提供精確時(shí)間信息的GPS/BD模塊11，RTC時(shí)鐘12，TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊13，EEPR0M14,以及主處理器15 ；
[0029]所述主處理器15用于:基于GPS/BD模塊11提供的精確時(shí)間信息，并結(jié)合內(nèi)部RTC時(shí)鐘12，計(jì)算并修正出時(shí)間信息(年月日時(shí)分秒)，通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊13，實(shí)時(shí)與網(wǎng)絡(luò)上發(fā)起授時(shí)請求的客戶端2建立授時(shí)傳輸鏈路；
[0030]根據(jù)客戶端2向服務(wù)器I發(fā)出的請求，根據(jù)客戶端向服務(wù)器I發(fā)出的請求，通過NTP協(xié)議與發(fā)送請求信號的網(wǎng)絡(luò)客戶端2進(jìn)行授時(shí)同步；
[0031]其中，所述主處理器15分別與GPS/BD模塊11、RTC時(shí)鐘12、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊13以及EEPROM信號14連接，所述網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊13與客戶端2網(wǎng)絡(luò)連接。
[0032]更具體的，所述客戶端2包括:
[0033]門戶網(wǎng)站授時(shí)終端21，用于向網(wǎng)絡(luò)授時(shí)服務(wù)器發(fā)送對門戶網(wǎng)站的授時(shí)請求；
[0034]搜索網(wǎng)頁授時(shí)終端22，用于向網(wǎng)絡(luò)授時(shí)服務(wù)器發(fā)送對搜索網(wǎng)頁的授時(shí)請求；
[0035]應(yīng)用軟件授時(shí)終端23，用于向網(wǎng)絡(luò)授時(shí)服務(wù)器發(fā)送對應(yīng)用軟件的授時(shí)請求；
[0036]其中，所述門戶網(wǎng)站授時(shí)終端21、搜索網(wǎng)頁授時(shí)終端22以及應(yīng)用軟件授時(shí)終端23均分別與網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊13網(wǎng)絡(luò)連接。
[0037]在本發(fā)明中，在網(wǎng)絡(luò)授時(shí)同步服務(wù)器中主處理器STM32F103，基于GPS/BD模塊11 (GPS/BD衛(wèi)星時(shí)鐘，S卩北斗授時(shí)方式)提供的精確時(shí)間信息，并結(jié)合內(nèi)部RTC12，計(jì)算并修正出時(shí)間信息(年月日時(shí)分秒)，通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊13，實(shí)時(shí)與網(wǎng)絡(luò)上發(fā)起授時(shí)請求的客戶端2建立授時(shí)傳輸鏈路，搭建出一個(gè)完整的GPS/BD網(wǎng)絡(luò)授時(shí)服務(wù)器I。當(dāng)客戶端2向服務(wù)器I發(fā)出請求時(shí)，服務(wù)器I便可同步地統(tǒng)一客戶端2的時(shí)間信息，并達(dá)到ms級精度，網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)需實(shí)現(xiàn)NTP應(yīng)用層協(xié)議，設(shè)計(jì)中通過構(gòu)造NTP協(xié)議包并根據(jù)同步算法可計(jì)算出包交換的往返延遲。
[0038]在本發(fā)明中，北斗授時(shí)方式分為雙向授時(shí)和單向授時(shí)，其主要差別在于從中心站系統(tǒng)到用戶機(jī)傳播時(shí)延的獲取方式:單向授時(shí)用系統(tǒng)廣播的衛(wèi)星位置信息按照一定的計(jì)算模型由用戶機(jī)自主計(jì)算單向傳播時(shí)延，衛(wèi)星位置誤差、建模誤差(對流層模型、電離層模型等)都會影響該時(shí)延的估計(jì)精度，從而影響最終的定時(shí)精度；雙向授時(shí)無需知道用戶機(jī)位置和衛(wèi)星位置，通過來回雙向傳播時(shí)間除以2的方式獲取，更精確的反映了各種延遲信息，因此其估計(jì)精度較高。采用西安航天華迅的北斗定位模塊在北斗系統(tǒng)中單向授時(shí)精度的系統(tǒng)設(shè)計(jì)值為100ns，雙向授時(shí)為20ns，實(shí)際授時(shí)用戶機(jī)的性能通常優(yōu)于該指標(biāo)。
[0039]在本發(fā)明中，NTP協(xié)議(Network Time Protocol,網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議)是由RFC1305定義的時(shí)間同步協(xié)議，用來在分布式時(shí)間服務(wù)器和客戶端之間進(jìn)行時(shí)間同步。如圖2所示，NTP基于UDP報(bào)文進(jìn)行傳輸，使用的UDP端口號為123。使用NTP的目的是對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有具有時(shí)鐘的設(shè)備進(jìn)行時(shí)鐘同步，使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有設(shè)備的時(shí)鐘保持一致，從而使設(shè)備能夠提供基于統(tǒng)一時(shí)間的多種應(yīng)用。
[0040]對于運(yùn)行NTP的本地系統(tǒng)，既可以接收來自其他時(shí)鐘源的同步，又可以作為時(shí)鐘源同步其他的時(shí)鐘，并且可以和其他設(shè)備互相同步。
[0041]NTP協(xié)議工作原理:
[0042]NTP的基本工作原理如圖2所示。Device A和Device B通過網(wǎng)絡(luò)相連，它們都有自己獨(dú)立的系統(tǒng)時(shí)鐘，需要通過NTP實(shí)現(xiàn)各自系統(tǒng)時(shí)鐘的自動(dòng)同步。為便于理解，作如下假設(shè):
[0043]在Device A和Device B的系統(tǒng)時(shí)鐘同步之前，Device A的時(shí)鐘設(shè)定為10:00:00am, Device B 的時(shí)鐘設(shè)定為 11:00:00am。
[0044]Device B作為NTP時(shí)間服務(wù)器，即Device A將使自己的時(shí)鐘與Device B的時(shí)鐘同步。
[0045]NTP報(bào)文在Device A和Device B之間單向傳輸所需要的時(shí)間為I秒。
[0046]如圖2所示，系統(tǒng)時(shí)鐘同步的工作過程如下:
[0047]Device A發(fā)送一個(gè)NTP報(bào)文給Device B,該報(bào)文帶有它離開Device A時(shí)的時(shí)間戳，該時(shí)間戳為10:00:00am(Tl)。
[0048]當(dāng)此NTP報(bào)文到達(dá)Device B時(shí)，Device B加上自己的時(shí)間戳，該時(shí)間戳為ll:00:01am(T2)。
[0049]當(dāng)此NTP報(bào)文離開Device B時(shí)，Device B再加上自己的時(shí)間戳，該時(shí)間戳為11:00:02am(T3)。
[0050]當(dāng)Device A接收到該響應(yīng)報(bào)文時(shí)，Device A的本地時(shí)間為10:00:03am(T4)。
[0051]至此，Device A已經(jīng)擁有足夠的信息來計(jì)算兩個(gè)重要的參數(shù):
[0052]NTP 報(bào)文的往返時(shí)延 Delay = (T4-T1) -(T3-T2) = 2 秒。
[0053]Device A 相對 Device B 的時(shí)間差 offset = ((T2-T1) + (T3-T4))/2 = I 小時(shí)。
[0054]這樣，Device A就能夠根據(jù)這些信息來設(shè)定自己的時(shí)鐘，使之與Device B的時(shí)鐘同步。
[0055]NTP的報(bào)文格式:
[0056]NTP有兩種不同類型的報(bào)文，一種是時(shí)鐘同步報(bào)文，另一種是控制報(bào)文。控制報(bào)文僅用于需要網(wǎng)絡(luò)管理的場合，它對于時(shí)鐘同步功能來說并不是必需的，這里不做介紹。
[0057]如圖3所示，主要字段的解釋如下:
[0058]LI (Leap Indicator):長度為2比特，值為“ 11”時(shí)表示告警狀態(tài)，時(shí)鐘未被同步。為其他值時(shí)NTP本身不做處理。
[0059]VN(Vers1n Number):長度為3比特，表示NTP的版本號，目前的最新版本為3。
[0060]Mode:長度為3比特，表示NTP的工作模式。不同的值所表示的含義分別是:0未定義、I表示主動(dòng)對等體模式、2表示被動(dòng)對等體模式、3表示客戶模式、4表示服務(wù)器模式、5表示廣播模式或組播模式、6表示此報(bào)文為NTP控制報(bào)文、7預(yù)留給內(nèi)部使用。
[0061]Stratum:系統(tǒng)時(shí)鐘的層數(shù)，取值范圍為I?16，它定義了時(shí)鐘的準(zhǔn)確度。層數(shù)為I的時(shí)鐘準(zhǔn)確度最高，準(zhǔn)確度從I到16依次遞減，層數(shù)為16的時(shí)鐘處于未同步狀態(tài)，不能作為參考時(shí)鐘。
[0062]Poll:輪詢時(shí)間，即兩個(gè)連續(xù)NTP報(bào)文之間的時(shí)間間隔。
[0063]Precis1n:系統(tǒng)時(shí)鐘的精度。
[0064]Root Delay:本地到主參考時(shí)鐘源的往返時(shí)間。
[0065]Root Dispers1n:系統(tǒng)時(shí)鐘相對于主參考時(shí)鐘的最大誤差。
[0066]Reference Identifier:參考時(shí)鐘源的標(biāo)識。
[0067]Reference Timestamp:系統(tǒng)時(shí)鐘最后一次被設(shè)定或更新的時(shí)間。
[0068]Originate Timestamp:NTP請求報(bào)文離開發(fā)送端時(shí)發(fā)送端的本地時(shí)間。
[0069]Receive Timestamp:NTP請求報(bào)文到達(dá)接收端時(shí)接收端的本地時(shí)間。
[0070]Transmit Timestamp:應(yīng)答報(bào)文離開應(yīng)答者時(shí)應(yīng)答者的本地時(shí)間。
[0071]Authenticator:驗(yàn)證信息。
[0072]NTP的工作模式:
[0073]用戶可以根據(jù)需要選擇合適的工作模式。在不能確定服務(wù)器或?qū)Φ润wIP地址、網(wǎng)絡(luò)中需要同步的設(shè)備很多等情況下，可以通過廣播或組播模式實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步；客戶端/服務(wù)器和對等體模式中，設(shè)備從指定的服務(wù)器或?qū)Φ润w獲得時(shí)鐘同步，增加了時(shí)鐘的可靠性。
[0074]客戶端/服務(wù)器模式，如圖4所示，客戶端向服務(wù)器發(fā)送時(shí)鐘同步報(bào)文，報(bào)文中的Mode字段設(shè)置為3 (客戶模式)。服務(wù)器端收到報(bào)文后會自動(dòng)工作在服務(wù)器模式，并發(fā)送應(yīng)答報(bào)文，報(bào)文中的Mode字段設(shè)置為4(服務(wù)器模式)?？蛻舳耸盏綉?yīng)答報(bào)文后，進(jìn)行時(shí)鐘過濾和選擇，并同步到優(yōu)選的服務(wù)器。
[0075]在該模式下，客戶端能同步到服務(wù)器，而服務(wù)器無法同步到客戶端。
[0076]對等體模式，如圖5所示，主動(dòng)對等體和被動(dòng)對等體之間首先交互Mode字段為3 (客戶端模式)和4(服務(wù)器模式)的NTP報(bào)文。之后，主動(dòng)對等體向被動(dòng)對等體發(fā)送時(shí)鐘同步報(bào)文，報(bào)文中的Mode字段設(shè)置為I (主動(dòng)對等體)，被動(dòng)對等體收到報(bào)文后自動(dòng)工作在被動(dòng)對等體模式，并發(fā)送應(yīng)答報(bào)文，報(bào)文中的Mode字段設(shè)置為2 (被動(dòng)對等體)。經(jīng)過報(bào)文的交互，對等體模式建立起來。主動(dòng)對等體和被動(dòng)對等體可以互相同步。如果雙方的時(shí)鐘都已經(jīng)同步，則以層數(shù)小的時(shí)鐘為準(zhǔn)。
[0077]廣播模式，如圖6所示，服務(wù)器端周期性地向廣播地址255.255.255.255發(fā)送時(shí)鐘同步報(bào)文，報(bào)文中的Mode字段設(shè)置為5 (廣播模式)?？蛻舳藗陕爜碜苑?wù)器的廣播報(bào)文。當(dāng)客戶端接收到第一個(gè)廣播報(bào)文后，客戶端與服務(wù)器交互Mode字段為3 (客戶模式)和4(服務(wù)器模式)的NTP報(bào)文，以獲得客戶端與服務(wù)器間的網(wǎng)絡(luò)延遲。之后，客戶端就進(jìn)入廣播客戶端模式，繼續(xù)偵聽廣播報(bào)文的到來，根據(jù)到來的廣播報(bào)文對系統(tǒng)時(shí)鐘進(jìn)行同步。
[0078]組播模式，如圖7所示，服務(wù)器端周期性地向用戶配置的組播地址(若用戶沒有配置組播地址，則使用默認(rèn)的NTP組播地址224.0.1.1)發(fā)送時(shí)鐘同步報(bào)文，報(bào)文中的Mode字段設(shè)置為5 (組播模式)。客戶端偵聽來自服務(wù)器的組播報(bào)文。當(dāng)客戶端接收到第一個(gè)組播報(bào)文后，客戶端與服務(wù)器交互Mode字段為3 (客戶模式)和4(服務(wù)器模式)的NTP報(bào)文，以獲得客戶端與服務(wù)器間的網(wǎng)絡(luò)延遲。之后，客戶端就進(jìn)入組播客戶模式，繼續(xù)偵聽組播報(bào)文的到來，根據(jù)到來的組播報(bào)文對系統(tǒng)時(shí)鐘進(jìn)行同步。
[0079]在本發(fā)明中，不局限用戶采用的授時(shí)終端類型(客戶端)，可采用多種方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)授時(shí)申請，授時(shí)終端類型可采用PC計(jì)算機(jī)、手機(jī)、平板電腦等聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，通過網(wǎng)絡(luò)方式進(jìn)行遠(yuǎn)程連接授時(shí)服務(wù)器進(jìn)行準(zhǔn)確授時(shí)。由于采用的是標(biāo)準(zhǔn)NTP協(xié)議，硬件器件選型具體為:
[0080](I)主處理器芯片:STM32F103ZET6
[0081]基于ARM Cortex-M3核心的32位微控制器；
[0082]512K片內(nèi)FLASH(相當(dāng)于硬盤)，64K片內(nèi)RAM(相當(dāng)于內(nèi)存)，片內(nèi)FLASH支持在線編程(IAP)；
[0083]高達(dá)72M的頻率；
[0084]支持JTAG，SffD調(diào)試.配合廉價(jià)的J-LINK，實(shí)現(xiàn)高速低成本的開發(fā)調(diào)試方案；
[0085]多達(dá)80個(gè)1 (大部分兼容5V邏輯)，4個(gè)通用定時(shí)器，2個(gè)高級定時(shí)器，2個(gè)基本定時(shí)器，3路SPI接口，2路I2S接口，2路I2C接口，5路USART，一個(gè)USB從設(shè)備接口，一個(gè)CAN 接口，SD1 接口，可兼容 SRAM，NOR 和 NAND Flash 接口的 16 位總線-FSMC ；
[0086]3路共16通道的12位AD輸入，2路共2通道的12位DA輸出.支持片外獨(dú)立電壓基準(zhǔn)；
[0087]CPU 操作電壓范圍:2.0-3.6V.;
[0088](2)GPS/BD 模塊(HXM12):
[0089]HX6412 BD/GPS OEM模塊是一款支持北斗(BI)和GPS的高性能集成模塊，單板集成雙?；鶐酒碗p模射頻芯片。
[0090]支持北斗(BI)和GPS的高性能集成模塊，單板集成雙?；鶐酒碗p模射頻芯片:
[0091]尺寸為16*12*2.2mm
[0092]24PIN表貼郵票封裝
[0093]工作溫度/存儲溫度_40°C to+85°C
[0094]跟蹤靈敏度_161dBm捕獲靈敏度_147dBm
[0095]水平誤差彡5米
[0096]速度誤差0.lm/s
[0097]VCC3.2-3.6V
[0098]工作電流彡I 1mA最大電流彡180mA
[0099](3)嵌入式以太網(wǎng)串口模塊(USR-TCP232-D):
[0100]以太網(wǎng)串口模塊，是GPS/BD網(wǎng)絡(luò)授時(shí)服務(wù)器硬件的一部分，是負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)傳輸接口的模塊化硬件部分。
[0101]實(shí)現(xiàn)TTL與有線以太網(wǎng)雙向透明傳輸；
[0102]支持TCP Server, TCP Client, UDP, UDP Server 四種模式；
[0103]串口波特率可以1200?256000任意設(shè)置；
[0104]同時(shí)支持通過網(wǎng)絡(luò)和串口設(shè)置參數(shù)，設(shè)置參數(shù)設(shè)置后自動(dòng)保存；
[0105]雙向透明傳輸，無需用戶串口做特殊的驅(qū)動(dòng)，升級簡單；
[0106]支持AUTO MDI/MDIX，可使用交叉網(wǎng)線或平行網(wǎng)線連接；
[0107]雙供電接口，5V或者3.3供電；
[0108]體積小巧,功能強(qiáng)大,適合嵌入應(yīng)用；
[0109]電源指示燈，網(wǎng)絡(luò)已連接指示燈，數(shù)據(jù)收發(fā)指示燈；
[0110]支持升級功能，有新功能要求或Bug時(shí)無需返廠，只需要發(fā)送升級包即可；
[0111](4)嵌入式軟件流程設(shè)計(jì)
[0112]嵌入式軟件基于UCOS-1I操作系統(tǒng)開發(fā)，NTP協(xié)議包、同步算法均為嵌入式軟件流程中的一部分，而嵌入式軟件主要就是基于UCOS-1I操作系統(tǒng)，進(jìn)行GPS/BD定位校時(shí)、NTP協(xié)議處理等工作，而NTP協(xié)議處理就是通過NTP協(xié)議包，根據(jù)同步算法計(jì)算出包交換的往返延遲，以提聞網(wǎng)絡(luò)授時(shí)的精度。
[0113]本發(fā)明進(jìn)一步公開了一種基于北斗衛(wèi)星定位的網(wǎng)絡(luò)授時(shí)方法，包括以下步驟:
[0114]步驟S1、基于GPS/BD模塊提供的精確時(shí)間信息，并結(jié)合內(nèi)部RTC時(shí)鐘，計(jì)算并修正出時(shí)間信息(年月日時(shí)分秒)，通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，實(shí)時(shí)與網(wǎng)絡(luò)上發(fā)起授時(shí)請求的客戶端建立授時(shí)傳輸鏈路；
[0115]步驟S2、根據(jù)客戶端向服務(wù)器發(fā)出的請求，根據(jù)客戶端向服務(wù)器發(fā)出的請求，通過NTP協(xié)議與發(fā)送請求信號的網(wǎng)絡(luò)客戶端進(jìn)行授時(shí)同步。
[0116]所述客戶端向服務(wù)器發(fā)出的請求具體包括:客戶端向服務(wù)器發(fā)出對門戶網(wǎng)站、搜索網(wǎng)頁以及應(yīng)用軟件的授時(shí)請求。
[0117]本發(fā)明實(shí)施例方法與上述實(shí)施例中系統(tǒng)相對應(yīng)，以上述系統(tǒng)實(shí)施例記載內(nèi)容同樣用于解釋本方法實(shí)施例，在此不再贅述。
[0118]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于北斗衛(wèi)星定位的網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)，其特征在于，包括GPS/BD網(wǎng)絡(luò)授時(shí)服務(wù)器、客戶端；所述網(wǎng)絡(luò)授時(shí)服務(wù)器包括:用于提供精確時(shí)間信息的GPS/BD模塊，RTC時(shí)鐘，TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，EEPROM,以及主處理器； 所述主處理器分別與GPS/BD模塊、RTC時(shí)鐘、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊以及EEPROM信號連接，所述網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊與客戶端網(wǎng)絡(luò)連接； 其中，所述主處理器基于GPS/BD模塊提供的精確時(shí)間信息，并結(jié)合內(nèi)部RTC時(shí)鐘，計(jì)算并修正出時(shí)間信息，通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，實(shí)時(shí)與網(wǎng)絡(luò)上發(fā)起授時(shí)請求的客戶端建立授時(shí)傳輸鏈路；所述主處理器根據(jù)客戶端向服務(wù)器發(fā)出的請求，通過NTP協(xié)議與發(fā)送請求信號的網(wǎng)絡(luò)客戶端進(jìn)行授時(shí)同步。
2.如權(quán)利要求1所述的基于北斗衛(wèi)星定位的網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)，其特征在于，所述客戶端包括: 門戶網(wǎng)站授時(shí)終端，用于向網(wǎng)絡(luò)授時(shí)服務(wù)器發(fā)送對門戶網(wǎng)站的授時(shí)請求； 搜索網(wǎng)頁授時(shí)終端，用于向網(wǎng)絡(luò)授時(shí)服務(wù)器發(fā)送對搜索網(wǎng)頁的授時(shí)請求； 應(yīng)用軟件授時(shí)終端，用于向網(wǎng)絡(luò)授時(shí)服務(wù)器發(fā)送對應(yīng)用軟件的授時(shí)請求。
3.一種基于北斗衛(wèi)星定位的網(wǎng)絡(luò)授時(shí)方法，其特征在于，包括以下步驟: 基于GPS/BD模塊提供的精確時(shí)間信息，并結(jié)合內(nèi)部RTC時(shí)鐘，計(jì)算并修正出時(shí)間信息(年月日時(shí)分秒)，通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，實(shí)時(shí)與網(wǎng)絡(luò)上發(fā)起授時(shí)請求的客戶端建立授時(shí)傳輸鏈路； 根據(jù)客戶端向服務(wù)器發(fā)出的請求，根據(jù)客戶端向服務(wù)器發(fā)出的請求，通過NTP協(xié)議與發(fā)送請求信號的網(wǎng)絡(luò)客戶端進(jìn)行授時(shí)同步。
4.如權(quán)利要求3所述的基于北斗衛(wèi)星定位的網(wǎng)絡(luò)授時(shí)方法，其特征在于，所述客戶端向服務(wù)器發(fā)出的請求具體包括:客戶端向服務(wù)器發(fā)出對門戶網(wǎng)站、搜索網(wǎng)頁以及應(yīng)用軟件的授時(shí)請求。
【文檔編號】G04R20/02GK104363069SQ201410512449
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】周文益, 張科偉, 梁奮強(qiáng), 秦華偉, 王正, 林博恒 申請人:西安航天華訊科技有限公司