口，所述射频信号接口通过信号线与GPS/BD双模天线相连，所述数字信 号接口通过信号线与IRIG-B的时钟线相连；时码解调单元的输出端设置有状态数据接口， 时码解调单元的控制端设置有接收控制信号接口；所述高精度守时单元设置有标准时间输 出接口。3. 根据权利要求1所述的一种高精度网络时间统一的装置，其特征是：所述时码解调 单元由IRIG-B码信号解调模块与GPS接收机、北斗接收机组成，IRIG-B码信号解调模块的 差分信号端通过信号线与IRIG-B直流差分输入接口相连；IRIG-B码信号解调模块的交流 信号端通过信号线与IRIG-B码交流输入接口相连；IRIG-B码信号解调模块的输出端通过 信号线与高精度守时单元相连；GPS接收机、北斗接收机的输入端分别通过射频线与GPS时 钟天线、北斗时钟天线的接口相连，GPS接收机、北斗接收机的输出端通过信号线与高精度 守时单元相连。4. 根据权利要求1所述的一种高精度网络时间统一装置，其特征是：所述高精度守时 单元芯片为FPGA。5. 根据权利要求1所述的一种高精度网络时间统一装置，其特征是：所述GPS/BD双模 天线由GPS时钟天线、北斗时钟天线组成。6. 根据权利要求1所述的一种高精度网络时间统一装置，其特征是：所述客户机为时 间统一客户端，时间统一客户端由客户校时服务模块、用户时间接口模块和时钟模块组成。7. 采用权利要求1所述高精度网络时间统一装置的一种高精度网络时间统一的方法， 其特征是：通过时间服务器的PC服务器监控PCI时统解调卡工作情况，控制PCI时统解调 卡、提供时间服务，时间统一客户端的客户机客户校时服务模块周期性的通过网络与时间 服务器校时，接收用户的仿真控制信息，向用户提供当前自然时间和仿真时间服务，其步骤 如下： 1) 部署于各地点的计算机子网络中各配置1台时间服务器，将每个子网内各仿真席位 客户机的时间统一到时间服务器选定的时间源上；即各子网时间服务器通过选择相同的时 间源，实现网间的时间统一，进而实现仿真系统内所有仿真用户的时间统一，为大型仿真系 统中数量众多的仿真用户，提供全局一致的自然时间和仿真时间，在Windows操作系统下 的时间一致性精度达lms; 2) 、时间服务器的PCI时统解调卡通过PCI总线获取所需工作电源，工作的时间服务器 提供的时间信息分辨率为〇.lms，PCI时统解调卡与UTC时间的同步误差不大于10us; (1 )PCI时统解调卡外接GPS/北斗双模天线或通过B码接口接收B码时统站的时间码， 并解调GPS、北斗和IRIG-B.DC、IRIG-B.AC的4种时码信号，提供时间源的选择接口，并且 能够分别选择GPS、北斗和IRIG-B.DC、IRIG-B.AC的四种模式； 当外部时码信息均不能用的情况下，选择使用PCI时统解调卡本身的时钟信息，PCI时 统解调卡本身的时钟信息在外部时码信息能用时自动调校，或人工通过时间服务器的界面 调校；通过接口API提供实时的当前时间信息服务； (2) 通过PC服务器主模块进行实时主动的提取PCI时统解调卡时间，将其转化为本 时区信息，为时间统一客户端提供对时服务，且能监视各客户端对时情况及GPS、北斗和 IRIG-B.DC、IRIG-B.AC的4种时码信号是否能用的信息； 3)时间统一客户端的客户校时服务模块通过API接口，为全系统网络用户的仿真应用 或应用进程提供全局一致的自然时间和仿真时间，时间统一精度均优于lms;网络用户通 过API接口即能够获取全局一致的仿真时间和自然时间；并且支持多个仿真应用的同时运 行； 时间统一客户端的时钟模块使用PC机自身的计数器作为频率标准，时钟模块向时统 客户端的客户校时服务模块提供校准时间和修正计数器频率误差接口，向时统客户端的用 户接口模块提供设置仿真起始时间和仿真倍速接口； 时统客户端的客户校时服务模块通过测量对时过程延时来控制对时误差，对时过程延 时的测量方法是：发送对时请求时，记下时钟模块计数器计数值，收到时间服务器回复信息 时，再次记下时钟模块计数器计数值，两者之差与计数器频率的比值既是对时过程延时； (1)时统客户端的客户校时服务模块负责与时间服务器进行时间校对，及用于获取时 间服务器IP地址及端口号，还能指定对时所用本机IP和端口，并调校时钟模块； 调校时钟模块包括时钟模块的时间校准和频率校准，时统客户端的客户校时服务模块 通过网络与时间服务器进行周期性校时，校时周期默认为30分钟，并具有设置功能； 时统客户端的客户校时服务模块进行网络对时时，使用对时误差控制方法：当对时过 程延时超过10ms的情况下，则放弃本次对时，间隔2秒后重新发送对时请求，直至对时成 功，对时成功后将时间服务器发送的当前时间加上对时过程延时的一半，作为收到时间服 务器回复时刻的全局统一时间； 采用的测频算法是通过周期性的测量时钟模块计数器频率，用于提高时钟模块的守时 精度； (2 )通过时统客户端的用户接口模块提取时钟模块时间，向用户提供全局一致的自然 时间； (3) 时统客户端的用户接口模块接收仿真开始时间及仿真时钟步进比例后，向用户提 供全局一致的仿真时间，仿真倍速为1时，仿真时间与自然时间推进同步，仿真倍速小于1 时为慢放，仿真时钟推进速率小于自然时间，仿真倍速大于1时为快放，仿真时钟推进速率 大于自然时间。8.根据权利要求7所述的一种高精度网络时间统一方法，其特征是：所述的PC服务器 为时间服务器的监控模块，是对时统解调卡工作情况进行监视控制，对客户端校时情况进 行监视，具体监控工作主流程步骤如下： 1) 对时统解调卡初始化， 2) 检查GPS时码信号状态、北斗时码信号状态、IRIG-B.DC时码信号状态、IRIG-B.AC 时码?目号状态； 3) 显示4种时码信号的状态； 4) 选择时码信号源； 5) 控制PCI时统解调卡，选择时码信号； 6) 监视PCI时统解调卡解码工作情况； 7) 监视客户端时间校准工作情况，并显示客户端地址、席位名、首次校准时间、最近校 准时间信息； 8) 判断是否结束，当时间校准完毕，结束；否则返回第5步骤监视PCI时统解调卡解码 工作，继续校准； 并提供人工选择4种时码信号中的一种，作为PCI时统解调卡的授时服务时间标准，在 4种时码信号皆不能用的情况下，先对时统解调卡进行初始化设置，控制时统解调卡以本地 时钟的模式提供时间。9. 根据权利要求7所述的一种高精度网络时间统一方法，其特征是：所述时间服务器 的PCI时统解调卡为授时模块，是一个独立的线程优先级为最高级，授时服务模块的具体 工作步骤如下： 1) 线程启动初始化； 2) 等待客户端校时请求； 3) 客户校时请求； 4) 收到客户端请求后从PCI时统解调卡读取时间作为当前时间； 5) 滤波； 6) 将当前自然时间发送给客户端； 7) 并将客户端信息存入客户端情况，更新队列，供监控模块使用； 8) 判断是否结束，当授时准确，结束；否则返回第2步骤等待客户端校时请求，继续授 时； 对时由时间统一客户端发起，时间统一客户端向时间服务器发送对时请求时，将自身 的席位名等一并发出，以供服务器监视模块使用。10. 根据权利要求7所述的一种高精度网络时间统一的方法，其特征是：所述的时间统 一客户端的客户机工作步骤如下： 1) 时间统一客户端初始化， 2) 首次进入客户校时服务模块校时； 3) 客户校时服务模块首次校时处理；首先发出校时请求，并接收当前自然时间，为软件 时钟提供初始化设置； 4) 进入周期性校时；客户校时服务模块周期性的对软件时钟的当前自然时间进行校准 及对时，对计数器频率误差进行修正及测频； 5) 对时算法处理及测频算法处理，客户校时服务模块发出与时间服务器对时的校时请 求，并接收当前自然时间，并为时钟模块提供诸元校正； 时钟模块通过用户时间接口模块，为用户提供当前自然时间服务，在用户设置仿真开 始时间、仿真时间推进速率的情况下，还能为用户提供全局一致的仿真时间； 6) 判断是否结束，当时间校准完毕，结束；否则返回第4步骤进入周期性校时，继续校 准。
【专利摘要】本发明涉及网络中各仿真实体时空一致的技术领域，公开一种高精度网络时间统一装置及方法，该方法采用的装置，包括：时间服务器、客户机，所述时间服务器通过网络与客户机相连，时间服务器由PC服务器通过PCI接口与PCI时统解调卡相连构成，PCI时统解调卡的射频输入端通过信号线与GPS/BD双模天线相连，PCI时统解调卡的数据输入端通过信号线与IRIG-B时码信号源相连。本发明通过高精度的网络对时和网络调频，使网上各客户端的时间偏差不超过1ms；能够为多个应用进程或用户提供网内全局一致的自然时间或仿真时间，并可实现网内全局仿真时间的快进和慢放；具有成本低廉，占用网络带宽和计算机资源少。
【IPC分类】H04J3/06
【公开号】CN105337680
【申请号】CN201510479711
【发明人】薛芳侠, 谢虹, 余科洋, 刘波, 江淼, 刘文甫, 石川
【申请人】中国人民解放军63892部队
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年8月7日