Gnss时间同步系统的闰秒检测系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及卫星导航领域，尤其涉及一种GNSS时间同步系统的闰秒检测系统及方法。
【背景技术】
[0002]GNSS时间同步系统作为一种基础保障平台，在通信、电力、交通等领域的各行业发挥着越来越重要的作用，多种终端设备均要求准确的时间同步信息，且不能出现错误。随着北斗卫星导航系统的建设和发展，GNSS时间同步系统中将越来越多的使用北斗卫星系统进行授时。
[0003]为了保证所发布时间的准确可靠，GNSS时间同步系统必须具备闰秒调整功能。目前，全球已经进行了26次闰秒。最近一次闰秒于北京时间2015年7月I日早晨7时59分59秒和8时00分00秒之间出现。增加的这“一秒”，对于一些特殊行业来说，足以带来很大的影响。据了解，上一次2012年6月30日闻秒，当时Reddit掉线了一个半小时、Gawker、LinkedIn以及Yelp等网站都陷入临时服务中断状态。此外，大型航空公司预定系统Amadeus Altea也受到影响，澳大利亚航空公司和维珍旗下澳大利亚航空公司的导航系统出现混乱并导致飞行计划中断。对于许多卫星导航系统来说都存在，而其中对于北斗系统而言更加关键，出于一些原因很多设备可能无法正常对闰秒进行预期的修正。因此各个接收机厂商与设备制造商，特别是那些提供授时系统的厂商及与时间同步紧密关联的部门和单位，更应该有相应的应对措施和解决方案。
[0004]目前测试中，针对GNSS时间同步系统如何处理闰秒有所表述，但对于如何验证GNSS时间同步系统处理闰秒的正确性确未有相应方法。
[0005]GNSS时间同步系统通过接收全球导航系统播发的导航电文获取闰秒信息并根据闰秒信息和导航系统时间计算出UTC时间。GNSS时间同步系统闰秒功能时主要分为两类:第一类，GNSS时间同步系统能够正确获取导航电文中的闰秒信息并据此正确输出UTC时间;第二类，在闰秒调整时GNSS时间同步系统能够正确识别导航电文中的闰秒调整信息并保证闰秒调整前后正确输出UTC时间。
[0006]历史上闰秒每次调整闰秒时间基本上是当年的6月30日或12月31日，因此利用实际卫星信号测试GNSS时间同步系统的闰秒功能不具备通用性，只能满足第一类测试需求，无法满足第二类测试需求，无法在任意时间测试GNSS时间同步系统是否能够正确识别闰秒调整信息。
【发明内容】
[0007]为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种GNSS时间同步系统的闰秒检测系统，包括:
[0008]卫星导航信号模拟器，用于产生导航电文；
[0009]导航信号控制系统，连接所述卫星导航信号模拟器，用于配置所述卫星导航信号模拟器输出导航电文的闰秒参数;以及
[0010]监测计算机，通过监测GNSS时间同步系统解算输出的时间参数与所述卫星导航信号模拟器输出导航电文的配置状态是否一致，判断所述GNSS时间同步系统是否具备闰秒功會K。
[0011]可选的，GNSS时间同步系统的闰秒检测系统还包括原子钟，连接所述导航信号控制系统，用于为所述导航信号控制系统提供原子频率标准信号。
[0012]可选的，在所述卫星导航信号模拟器产生导航电文前，先实现开机预热。
[0013]可选的，所述导航电文的闰秒参数包括:导航信号模式、功率、时间闰秒信息和用户配置信息。
[0014]可选的，所述导航信号控制系统包括GPS导航系统和BDS导航系统，分别用于提供GPS闰秒检测场景和BDS闰秒检测场景。
[0015]可选的，所述GPS闰秒检测场景包括正闰秒场景和负闰秒场景，正闰秒场景中的参数A tLsF= A tLs+ls，负闻秒场景中的参数Δ tLsF= A tLs_ls。
[0016]可选的，所述BDS闰秒检测场景包括正闰秒场景和负闰秒场景，正闰秒场景中的参数A tLsF= A tLs+ls，负闻秒场景中的参数Δ tLsF= A tLs_ls。
[0017]可选的，所述监测计算机根据所述GNSS时间同步系统输出的时间信息状态变化判定正闰秒或负闰秒，并以此与所述卫星导航信号模拟器输出电文的配置状态进行比对分析。
[0018]本发明还提供一种GNSS时间同步系统的闰秒检测方法，包括:
[0019]打开用于产生导航电文的卫星导航信号模拟器；
[0020]通过导航信号控制系统配置所述卫星导航信号模拟器输出导航电文的闰秒参数；[0021 ]运行所述导航信号控制系统；以及
[0022]监测计算机监测GNSS时间同步系统解算输出的时间参数与所述卫星导航信号模拟器输出导航电文的配置状态是否一致，判断所述GNSS时间同步系统是否具备闰秒功能。
[0023]可选的，所述的GNSS时间同步系统的闰秒检测方法还包括连接原子钟至所述导航信号控制系统以提供原子频率标准信号。
[0024]可选的，打开所述卫星导航信号模拟器后，先进行预热再对其配置参数。
[0025]可选的，所述导航电文的闰秒参数包括:导航信号模式、功率、时间闰秒信息和用户配置信息。
[0026]可选的，所述导航信号控制系统包括GPS导航系统和BDS导航系统，分别用于提供GPS闰秒检测场景和BDS闰秒检测场景。
[0027]可选的，所述GPS闰秒检测场景包括正闰秒场景和负闰秒场景，正闰秒场景中的参数A tLsF= A tLs+ls，负闻秒场景中的参数Δ tLsF= A tLs_ls。
[0028]可选的，所述BDS闰秒检测场景包括正闰秒场景和负闰秒场景，正闰秒场景中的参数A tLsF= A tLS+ls，负闻秒场景中的参数Δ tLsF= Δ tLs-lSo
[0029]可选的，所述监测计算机根据所述GNSS时间同步系统输出的时间信息状态变化判定正闰秒或负闰秒，并以此与所述卫星导航信号模拟器输出电文的配置状态进行比对分析。
[0030]本发明针对现有测试技术存在的上述不足，提出了一种GNSS时间同步系统的闰秒检测系统，该系统包括卫星导航信号模拟器、配置所述卫星导航信号模拟器的导航信号控制系统和监测计算机。监测计算机通过监测GNSS时间同步系统解算输出的时间参数与所述卫星导航信号模拟器输出导航电文的配置状态是否一致，判断所述GNSS时间同步系统是否具备闰秒功能。本发明还相应的提出一种GNSS时间同步系统的闰秒检测方法，基于卫星导航信号模拟器，使用方便，能够实现GNSS时间同步系统闰秒验证。
【附图说明】
[0031]图1为本发明一实施例所述GNSS时间同步系统的闰秒检测系统的结构示意图；
[0032]图2为本发明一实施例所述GNSS时间同步系统的闰秒检测方法的流程图；
[0033]图3为本发明一实施例所述GNSS时间同步系统中GPS闰秒检测场景导航电文中Subframe 4,page 18的帧结构示意图；
[0034]图4为本发明一实施例所述GNSS时间同步系统中BDS闰秒检测场景导航电文中Subframe 5,page 10的帧结构示意图。
【具体实施方式】
[0035]考虑到卫星信号模拟器的仿真时间和电文信息都可以编辑，因此测试GNSS时间同步系统的闰秒功能时，可利用卫星信号模拟器产生闰秒信息并检测GNSS时间同步系统输出数据中的闰秒值是否与模拟器闰秒配置值一致来判断其闰秒功能是否正确。
[0036]以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0037]本发明提供一种GNSS时间同步系统的闰秒检测系统，如图1所示，包括:
[0038]卫星导航信号模拟器10，用于产生导航电文；
[0039]导航信号控制系统20，连接所述卫星导航信号模拟器10，用于配置所述卫星导航信号模拟器10输出导航电文的闰秒参数;以及
[0040]监测计算机30，通过监测GNSS时间同步系统40输出的时间参数与所述卫星导航信号模拟器10输出电文的配置状态是否一致，判断所述GNSS时间同步系统40是否具备闰秒功會K。
[0041 ]具体的，本发明的GNSS时间同步系统40的闰秒检测系统还包括原子钟50，连接所述导航信号控制系统20，用于为所述导航信号控制系统20提供原子频率标准信号。所选取的原子频率标准频率准确度应优于卫星导航信号模拟器10频率准确度一个数量级。卫星导航信号模拟器10所具备的导航信号频点应覆盖被测GNSS时间同步系统40所能接收的导航信号频点。
[0042]在本实施例中，导航信号控制系统20控制卫星导航信号模拟器10输出导航电文的闰秒参数包括导航信号的模式、功率、时间闰秒信息及用户位置信息，例如选择GPS闰秒检测场景、BDS闰秒检测场景。据此，导航信号控制系统20包括GPS导航系统21和BDS导航系统22，分别用于提供GPS闰秒检测场景和BDS闰秒检测场景。
[0043]本发明还提供一种GNSS时间同步系统的闻秒检测方法，如图2所示，包括: