Gnss時(shí)間同步系統(tǒng)的閏秒檢測系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域，尤其涉及一種GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)的閏秒檢測系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)作為一種基礎(chǔ)保障平臺(tái)，在通信、電力、交通等領(lǐng)域的各行業(yè)發(fā)揮著越來越重要的作用，多種終端設(shè)備均要求準(zhǔn)確的時(shí)間同步信息，且不能出現(xiàn)錯(cuò)誤。隨著北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展，GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)中將越來越多的使用北斗衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行授時(shí)。
[0003]為了保證所發(fā)布時(shí)間的準(zhǔn)確可靠，GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)必須具備閏秒調(diào)整功能。目前，全球已經(jīng)進(jìn)行了26次閏秒。最近一次閏秒于北京時(shí)間2015年7月I日早晨7時(shí)59分59秒和8時(shí)00分00秒之間出現(xiàn)。增加的這“一秒”，對(duì)于一些特殊行業(yè)來說，足以帶來很大的影響。據(jù)了解，上一次2012年6月30日聞秒，當(dāng)時(shí)Reddit掉線了一個(gè)半小時(shí)、Gawker、LinkedIn以及Yelp等網(wǎng)站都陷入臨時(shí)服務(wù)中斷狀態(tài)。此外，大型航空公司預(yù)定系統(tǒng)Amadeus Altea也受到影響，澳大利亞航空公司和維珍旗下澳大利亞航空公司的導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)混亂并導(dǎo)致飛行計(jì)劃中斷。對(duì)于許多衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)來說都存在，而其中對(duì)于北斗系統(tǒng)而言更加關(guān)鍵，出于一些原因很多設(shè)備可能無法正常對(duì)閏秒進(jìn)行預(yù)期的修正。因此各個(gè)接收機(jī)廠商與設(shè)備制造商，特別是那些提供授時(shí)系統(tǒng)的廠商及與時(shí)間同步緊密關(guān)聯(lián)的部門和單位，更應(yīng)該有相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施和解決方案。
[0004]目前測試中，針對(duì)GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)如何處理閏秒有所表述，但對(duì)于如何驗(yàn)證GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)處理閏秒的正確性確未有相應(yīng)方法。
[0005]GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)通過接收全球?qū)Ш较到y(tǒng)播發(fā)的導(dǎo)航電文獲取閏秒信息并根據(jù)閏秒信息和導(dǎo)航系統(tǒng)時(shí)間計(jì)算出UTC時(shí)間。GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)閏秒功能時(shí)主要分為兩類:第一類，GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)能夠正確獲取導(dǎo)航電文中的閏秒信息并據(jù)此正確輸出UTC時(shí)間;第二類，在閏秒調(diào)整時(shí)GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)能夠正確識(shí)別導(dǎo)航電文中的閏秒調(diào)整信息并保證閏秒調(diào)整前后正確輸出UTC時(shí)間。
[0006]歷史上閏秒每次調(diào)整閏秒時(shí)間基本上是當(dāng)年的6月30日或12月31日，因此利用實(shí)際衛(wèi)星信號(hào)測試GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)的閏秒功能不具備通用性，只能滿足第一類測試需求，無法滿足第二類測試需求，無法在任意時(shí)間測試GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)是否能夠正確識(shí)別閏秒調(diào)整信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)的閏秒檢測系統(tǒng)，包括:
[0008]衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)模擬器，用于產(chǎn)生導(dǎo)航電文；
[0009]導(dǎo)航信號(hào)控制系統(tǒng)，連接所述衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)模擬器，用于配置所述衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)模擬器輸出導(dǎo)航電文的閏秒?yún)?shù);以及
[0010]監(jiān)測計(jì)算機(jī)，通過監(jiān)測GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)解算輸出的時(shí)間參數(shù)與所述衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)模擬器輸出導(dǎo)航電文的配置狀態(tài)是否一致，判斷所述GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)是否具備閏秒功會(huì)K。
[0011]可選的，GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)的閏秒檢測系統(tǒng)還包括原子鐘，連接所述導(dǎo)航信號(hào)控制系統(tǒng)，用于為所述導(dǎo)航信號(hào)控制系統(tǒng)提供原子頻率標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。
[0012]可選的，在所述衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)模擬器產(chǎn)生導(dǎo)航電文前，先實(shí)現(xiàn)開機(jī)預(yù)熱。
[0013]可選的，所述導(dǎo)航電文的閏秒?yún)?shù)包括:導(dǎo)航信號(hào)模式、功率、時(shí)間閏秒信息和用戶配置信息。
[0014]可選的，所述導(dǎo)航信號(hào)控制系統(tǒng)包括GPS導(dǎo)航系統(tǒng)和BDS導(dǎo)航系統(tǒng)，分別用于提供GPS閏秒檢測場景和BDS閏秒檢測場景。
[0015]可選的，所述GPS閏秒檢測場景包括正閏秒場景和負(fù)閏秒場景，正閏秒場景中的參數(shù)A tLsF= A tLs+ls，負(fù)聞秒場景中的參數(shù)Δ tLsF= A tLs_ls。
[0016]可選的，所述BDS閏秒檢測場景包括正閏秒場景和負(fù)閏秒場景，正閏秒場景中的參數(shù)A tLsF= A tLs+ls，負(fù)聞秒場景中的參數(shù)Δ tLsF= A tLs_ls。
[0017]可選的，所述監(jiān)測計(jì)算機(jī)根據(jù)所述GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)輸出的時(shí)間信息狀態(tài)變化判定正閏秒或負(fù)閏秒，并以此與所述衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)模擬器輸出電文的配置狀態(tài)進(jìn)行比對(duì)分析。
[0018]本發(fā)明還提供一種GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)的閏秒檢測方法，包括:
[0019]打開用于產(chǎn)生導(dǎo)航電文的衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)模擬器；
[0020]通過導(dǎo)航信號(hào)控制系統(tǒng)配置所述衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)模擬器輸出導(dǎo)航電文的閏秒?yún)?shù)；[0021 ]運(yùn)行所述導(dǎo)航信號(hào)控制系統(tǒng)；以及
[0022]監(jiān)測計(jì)算機(jī)監(jiān)測GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)解算輸出的時(shí)間參數(shù)與所述衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)模擬器輸出導(dǎo)航電文的配置狀態(tài)是否一致，判斷所述GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)是否具備閏秒功能。
[0023]可選的，所述的GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)的閏秒檢測方法還包括連接原子鐘至所述導(dǎo)航信號(hào)控制系統(tǒng)以提供原子頻率標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。
[0024]可選的，打開所述衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)模擬器后，先進(jìn)行預(yù)熱再對(duì)其配置參數(shù)。
[0025]可選的，所述導(dǎo)航電文的閏秒?yún)?shù)包括:導(dǎo)航信號(hào)模式、功率、時(shí)間閏秒信息和用戶配置信息。
[0026]可選的，所述導(dǎo)航信號(hào)控制系統(tǒng)包括GPS導(dǎo)航系統(tǒng)和BDS導(dǎo)航系統(tǒng)，分別用于提供GPS閏秒檢測場景和BDS閏秒檢測場景。
[0027]可選的，所述GPS閏秒檢測場景包括正閏秒場景和負(fù)閏秒場景，正閏秒場景中的參數(shù)A tLsF= A tLs+ls，負(fù)聞秒場景中的參數(shù)Δ tLsF= A tLs_ls。
[0028]可選的，所述BDS閏秒檢測場景包括正閏秒場景和負(fù)閏秒場景，正閏秒場景中的參數(shù)A tLsF= A tLS+ls，負(fù)聞秒場景中的參數(shù)Δ tLsF= Δ tLs-lSo
[0029]可選的，所述監(jiān)測計(jì)算機(jī)根據(jù)所述GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)輸出的時(shí)間信息狀態(tài)變化判定正閏秒或負(fù)閏秒，并以此與所述衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)模擬器輸出電文的配置狀態(tài)進(jìn)行比對(duì)分析。
[0030]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有測試技術(shù)存在的上述不足，提出了一種GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)的閏秒檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)模擬器、配置所述衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)模擬器的導(dǎo)航信號(hào)控制系統(tǒng)和監(jiān)測計(jì)算機(jī)。監(jiān)測計(jì)算機(jī)通過監(jiān)測GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)解算輸出的時(shí)間參數(shù)與所述衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)模擬器輸出導(dǎo)航電文的配置狀態(tài)是否一致，判斷所述GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)是否具備閏秒功能。本發(fā)明還相應(yīng)的提出一種GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)的閏秒檢測方法，基于衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)模擬器，使用方便，能夠?qū)崿F(xiàn)GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)閏秒驗(yàn)證。
【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例所述GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)的閏秒檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2為本發(fā)明一實(shí)施例所述GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)的閏秒檢測方法的流程圖；
[0033]圖3為本發(fā)明一實(shí)施例所述GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)中GPS閏秒檢測場景導(dǎo)航電文中Subframe 4,page 18的幀結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖4為本發(fā)明一實(shí)施例所述GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)中BDS閏秒檢測場景導(dǎo)航電文中Subframe 5,page 10的幀結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]考慮到衛(wèi)星信號(hào)模擬器的仿真時(shí)間和電文信息都可以編輯，因此測試GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)的閏秒功能時(shí)，可利用衛(wèi)星信號(hào)模擬器產(chǎn)生閏秒信息并檢測GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)輸出數(shù)據(jù)中的閏秒值是否與模擬器閏秒配置值一致來判斷其閏秒功能是否正確。
[0036]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比率，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。
[0037]本發(fā)明提供一種GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)的閏秒檢測系統(tǒng)，如圖1所示，包括:
[0038]衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)模擬器10，用于產(chǎn)生導(dǎo)航電文；
[0039]導(dǎo)航信號(hào)控制系統(tǒng)20，連接所述衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)模擬器10，用于配置所述衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)模擬器10輸出導(dǎo)航電文的閏秒?yún)?shù);以及
[0040]監(jiān)測計(jì)算機(jī)30，通過監(jiān)測GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)40輸出的時(shí)間參數(shù)與所述衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)模擬器10輸出電文的配置狀態(tài)是否一致，判斷所述GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)40是否具備閏秒功會(huì)K。
[0041 ]具體的，本發(fā)明的GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)40的閏秒檢測系統(tǒng)還包括原子鐘50，連接所述導(dǎo)航信號(hào)控制系統(tǒng)20，用于為所述導(dǎo)航信號(hào)控制系統(tǒng)20提供原子頻率標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。所選取的原子頻率標(biāo)準(zhǔn)頻率準(zhǔn)確度應(yīng)優(yōu)于衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)模擬器10頻率準(zhǔn)確度一個(gè)數(shù)量級(jí)。衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)模擬器10所具備的導(dǎo)航信號(hào)頻點(diǎn)應(yīng)覆蓋被測GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)40所能接收的導(dǎo)航信號(hào)頻點(diǎn)。
[0042]在本實(shí)施例中，導(dǎo)航信號(hào)控制系統(tǒng)20控制衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)模擬器10輸出導(dǎo)航電文的閏秒?yún)?shù)包括導(dǎo)航信號(hào)的模式、功率、時(shí)間閏秒信息及用戶位置信息，例如選擇GPS閏秒檢測場景、BDS閏秒檢測場景。據(jù)此，導(dǎo)航信號(hào)控制系統(tǒng)20包括GPS導(dǎo)航系統(tǒng)21和BDS導(dǎo)航系統(tǒng)22，分別用于提供GPS閏秒檢測場景和BDS閏秒檢測場景。
[0043]本發(fā)明還提供一種GNSS時(shí)間同步系統(tǒng)的聞秒檢測方法，如圖2所示，包括: