一种控制方法以及控制系统与流程

本发明涉及航空航天时间同步控制技术领域，更具体地说，尤其涉及一种控制方法以及控制系统。

背景技术：

在航空航天领域中，相互协作的多个仪器设备之间均会应用到时间同步控制技术，例如，多个相机对某个目标进行同步拍摄或多个活动机构同步运动控制等。

目前航空航天领域采用的时间同步控制方法通过公用数据总线将时间信息发送给相互协作的各个仪器设备，使其各个仪器设备之间进行同步工作。

但是，由于时间信息在公用数据总线上传输有一定的延时，导致各个仪器设备不能同步更新时间信息，并且各个仪器设备对内部时间信息进行计算和更新的操作均会有不同程度的延时。这些问题导致现有的时间同步控制方法无法满足一些仪器设备对于时间同步控制精度的要求。

那么如何提供一种高精度的时间同步控制方法，是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种控制方法以及控制系统，实现了各个仪器设备之间高精度的时间同步控制。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种控制方法，所述控制方法包括：

在第一周期接收第一次时间信息更新信号以及初始精确时间信息；

当接收到所述初始精确时间信息时，生成第二周期的待更新时间；

在第n周期接收第n次时间信息更新信号时，将内部时间更新至第n-1周期内生成的待更新时间；

当接收到第n次精确时间信息时，生成第n+1周期的待更新时间；

其中，n为大于1的正整数。

优选的，在上述控制方法中，所述在第一周期接收第一次时间信息更新信号以及初始精确时间信息包括：

在第一周期接收到所述第一次时间信息更新信号时，内部时间不进行更新。

优选的，在上述控制方法中，所述当接收到所述初始精确时间信息时，生成第二周期的待更新时间包括：

依据所述初始精确时间信息以及设定的周期时间，生成第二周期的待更新时间。

优选的，在上述控制方法中，所述当接收到第n次精确时间信息时，生成第n+1周期的待更新时间包括：

依据所述第n次精确时间信息以及设定的周期时间，生成第n+1周期的待更新时间。

本发明还提供了一种控制系统，所述控制系统包括：时间源设备以及至少两个仪器设备；

其中，所述时间源设备以设定周期发送时间信息更新信号至所述仪器设备，且所述时间源设备在每个周期内发送相对应的精确时间信息至所述仪器设备；

所述仪器设备在第一周期接收第一次时间信息更新信号以及初始精确时间信息；当接收到所述初始精确时间信息时，生成第二周期的待更新时间；在第n周期接收第n次时间信息更新信号时，将内部时间更新至第n-1周期内生成的待更新时间；当接收到第n次精确时间信息时，生成第n+1周期的待更新时间；其中，n为大于1的正整数。

优选的，在上述控制系统中，所述时间源设备通过rs-422串行通讯信号总线发送所述时间信息更新信号至所述仪器设备。

优选的，在上述控制系统中，所述时间源设备通过rs-422串行通讯数据总线发送所述精确时间信息至所述仪器设备。

通过上述描述可知，本发明提供的一种控制方法通过以设定周期对仪器设备内部时间进行校时，且在上一周期内已经提前生成下一周期需要更新的时间信息，只需在下一周期接收到时间信息更新信号时，马上对仪器设备内部时间进行更新，直接将内部时间更新至上一周期内生成时间信息，极大程度提高了仪器设备内部时间精确校时的及时性、实时性以及全时性。

也就是说，保证在每个周期初各个仪器设备的内部时间同步，即使在每个周期范围内，各个仪器设备对时间的处理会产生误差，但是通过设置周期时长，可以将该误差降至最低；那么通过每个周期初各个仪器设备的时间同步，保证了各个仪器设备在整个工作过程中在误差允许的范围内实现同步运动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种控制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种控制系统的原理示意图；

图3为本发明实施例提供的一种时间源设备发送时间信息更新信号的时序图；

图4为本发明实施例提供的一种时间源设备发送精确时间信息的时序图；

图5为本发明实施例提供的一种时间信息更新信号以及精确时间信息相结合的时序示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参考图1，图1为本发明实施例提供的一种控制方法的流程示意图。

所述控制方法包括：

s101：在第一周期接收第一次时间信息更新信号以及初始精确时间信息。

具体的，仪器设备开始工作，接收到第一次时间信息更新信号时，仪器设备内部时间不进行更新；在接收到第一次时间信息更新信号后，下一个周期之间，接收初始精确时间信息。

s102：当接收到所述初始精确时间信息时，生成第二周期的待更新时间。

具体的，当仪器设备接收到第一次时间信息更新信号相对应的初始精确时间信息时，仪器设备生成下一个周期的待更新时间。

s103：在第n周期接收第n次时间信息更新信号时，将内部时间更新至第n-1周期内生成的待更新时间。

具体的，仪器设备在第n周期初接收到第n次时间信息更新信号时，将仪器设备内部的时间更新为上一周期生成的待更新时间，保证在每个周期初各个仪器设备的内部时间同步。

s104：当接收到第n次精确时间信息时，生成第n+1周期的待更新时间。

具体的，当仪器设备接收到第n次时间信息更新信号相对应的第n次精确时间信息时，仪器设备生成第n+1周期的待更新时间。

需要说明的是，n为大于1的正整数。

并且，在每个周期范围内，仪器设备内部均需要实时计算时间的变化量，但是每次接收到时间信息更新信号时，仪器设备内部的时间变化量初始化为0。

在本发明实施例中，通过以设定周期对仪器设备内部时间进行校时，且在上一周期内已经提前生成下一周期需要更新的时间信息，只需在下一周期接收到时间信息更新信号时，马上对仪器设备内部时间进行更新，直接将内部时间更新至上一周期内生成时间信息，极大程度提高了仪器设备内部时间精确校时的及时性、实时性以及全时性。

也就是说，保证在每个周期初各个仪器设备的内部时间同步，即使在每个周期范围内，各个仪器设备对时间的处理会产生误差，但是通过设置周期时长，可以将该误差降至最低；那么通过每个周期初各个仪器设备的时间同步，保证了各个仪器设备在整个工作过程中在误差允许的范围内实现同步运动。

基于本发明上述实施例，在本发明另一实施例中，所述当接收到所述初始精确时间信息时，生成第二周期的待更新时间包括：

依据所述初始精确时间信息以及设定的周期时间，生成第二周期的待更新时间。

具体的，第二周期的待更新时间为初始精确时间信息与设定的周期时间的和。由于各个仪器设备每个周期接收到的精确时间信息相同，且设定的周期时间不变，保证下个周期初各个仪器设备内部时间更新完成后，实现时间同步。

基于本发明上述实施例，在本发明另一实施例中，所述当接收到第n次精确时间信息时，生成第n+1周期的待更新时间包括：

依据所述第n次精确时间信息以及设定的周期时间，生成第n+1周期的待更新时间。

具体的，第n+1周期的待更新时间为第n次精确时间信息与设定的周期时间的和。也就是说，在上一周期内已经提前生成下一周期需要更新的时间信息，只需在下一周期接收到时间信息更新信号时，马上对仪器设备内部时间进行更新，直接将内部时间更新至上一周期内生成时间信息，极大程度提高了仪器设备内部时间精确校时的及时性、实时性以及全时性。

即使在每个周期范围内，各个仪器设备的内部时间还会发生变化，但是通过设置周期时长，可以将该误差降至最低；那么通过每个周期初各个仪器设备的时间同步，保证了各个仪器设备在整个工作过程中在误差允许的范围内实现同步运动。

基于本发明上述全部实施例，本发明还提供了一种控制系统，参考图2，图2为本发明实施例提供的一种控制系统的原理示意图。

所述控制系统包括：时间源设备21以及至少两个仪器设备；

其中，所述时间源设备21以设定周期发送时间信息更新信号至所述仪器设备，且所述时间源设备21在每个周期内发送相对应的精确时间信息至所述仪器设备；

所述仪器设备在第一周期接收第一次时间信息更新信号以及初始精确时间信息；当接收到所述初始精确时间信息时，生成第二周期的待更新时间；在第n周期接收第n次时间信息更新信号时，将内部时间更新至第n-1周期内生成的待更新时间；当接收到第n次精确时间信息时，生成第n+1周期的待更新时间；其中，n为大于1的正整数。

具体的，所述时间源设备21用于产生时间信息更新信号和精确时间信息，以设定周期发送时间信息更新信号至所述仪器设备，且在每个周期内发送相对应的精确时间信息至所述仪器设备。

需要说明的是，图2中仅仅以举例的形式，体现出三个仪器设备即仪器设备a22、仪器设备b23以及仪器设备c24，但是在本发明实施例中，对仪器设备的数量不进行限定。

基于本发明上述控制系统，所述时间源设备21通过rs-422串行通讯信号总线发送所述时间信息更新信号至所述仪器设备。

参考图3，图3为本发明实施例提供的一种时间源设备发送时间信息更新信号的时序图。

由图3可知，所述时间源设备21通过1路rs-422串口总线向各个仪器设备发送时间信息更新信号。其中，时间信息更新信号宽度优选为1ms±0.2ms，在低电平时有效，优选以0.5s±2μs的周期时间发送所述时间信息更新信号至所述仪器设备。

基于本发明上述控制系统，所述时间源设备21通过rs-422串行通讯数据总线发送所述精确时间信息至所述仪器设备。

参考图4，图4为本发明实施例提供的一种时间源设备发送精确时间信息的时序图。

由图4可知，所述时间源设备21通过三线制时间信息同步串行通讯数据总线向各个仪器设备发送精确时间信息。其中，三线制时间信息同步串行通讯数据总线包括：

选通信号：所述选通信号常态为高电平，在低电平时有效；

码同步信号：所述码同步信号在一个脉冲周期内高电平与低电平的比例为1:1，上升沿对准数据中间，仪器设备在上升沿完成数据获取操作，所述码同步信号速率为4kbps；

数据信号：所述数据信号每字节高位在前，高字节在前。

并且，参考图5，图5为本发明实施例提供的一种时间信息更新信号以及精确时间信息相结合的时序示意图。

由图5可知，每一周期时间信息更新信号与精确时间信息一一对应，精确时间信息在每个周期内由所述时间源设备发送至各个仪器设备，但是各个仪器设备接收到时间信息更新信号时，在设定时间内需接收到相对应的精确时间信息，保证在每个周期内可以生成下个周期需要更新的时间。

基于0.5s周期而言，当仪器设备接收到时间信息更新信号后，从时间信息更新信号有效时刻开始，需要在0.25s范围内接收到相对应的精确时间信息。

通过上述描述可知，本发明提供的一种控制方法通过以设定周期对仪器设备内部时间进行校时，且在上一周期内已经提前生成下一周期需要更新的时间信息，只需在下一周期接收到时间信息更新信号时，马上对仪器设备内部时间进行更新，直接将内部时间更新至上一周期内生成时间信息，极大程度提高了仪器设备内部时间精确校时的及时性、实时性以及全时性。

也就是说，保证在每个周期初各个仪器设备的内部时间同步，即使在每个周期范围内，各个仪器设备对时间的处理会产生误差，但是通过设置周期时长，可以将该误差降至最低；那么通过每个周期初各个仪器设备的时间同步，保证了各个仪器设备在整个工作过程中在误差允许的范围内实现同步运动。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。