[发明专利]一种高精度多站点光纤时间同步方法

说明书

本发明公开了一种高精度多站点光纤时间同步方法，包括：1)源端发射站与末端接收站双向时间比对，2)沿途接收站同步时间信号再生；两个同时进行的过程。本发明只需要源端发射站与末端接收站进行不间断的双向时间比对，而沿途各个接收站只接收来自源端发射站与末端接收站的双向时间比对信号，再生出与源端发射站同步的时间信号，不参与双向时间比对。该方法能够实现多站点光纤时间同步与点对点光纤时间同步具有一样的同步精度和可靠性，而且沿途接收站点间互不影响，数量可以灵活增减。

技术领域

本发明属于光纤时间授时同步技术领域，涉及多站点光纤时间同步，尤其是一种高精度多站点光纤时间同步方法。

背景技术

在航空航天、雷达同步、尖端武器操控、高速通信、深空探测等领域，都对时间同步提出了很高的要求。目前的长波授时只能达到微秒的同步精度，卫星共视只能达到纳秒级的同步精度，而即便是价格昂贵的卫星双向比对法也只能达到百皮秒的同步精度。光纤时间同步方法可以达到一百皮秒的同步精度，而且设备价格远低于卫星双向比对法，所以光纤时间同步方法有广阔的应用前景。

目前，绝大部分光纤时间同步的方案都是点对点的，而时间应用中往往需要实现多站点间的同步，例如多个雷达固定站间的同步，多个观察站间的同步。如果用点对点的方案实现多站点同步，就需要大量地光纤时间同步设备进行级联和分路，不仅增加了很多成本，而且级联和分路的过程会引入误差，多级级联还会有误差的累积。现有的分布式多站点间光纤时间同步方法，多是基于各个接收站点与源端发射站间同时或者分时进行双向时间比对的方案，这些方案需要各个站点都有激光器和探测器，并且源端站需要对各个站点进行复杂的调控，不但成本高，操作复杂，而且运行过程出故障的概率增加。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种高精度多站点光纤时间同步方法，该方法能够实现多站点光纤时间同步与点对点光纤时间同步具有一样的同步精度和可靠性，而且沿途接收站点间互不影响，数量可以灵活增减。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

这种高精度多站点光纤时间同步方法，包括：1)源端发射站与末端接收站双向时间比对，2)沿途接收站同步时间信号再生；两个同时进行的过程，具体为：

1)源端发射站与末端接收站双向时间比对过程由下述步骤组成：

1.1)实时测量计算光纤链路的实时时延值

源端发射站和末端接收站连续互发时间信号，根据比对结果计算出光纤链路的实时时延值；

1.2)源端发射站进行前置补偿；

1.3)末端接收站与源端发射站同步；

2)每个沿途接收站同步时间信号再生过程相同，由下述步骤组成：

2.1)解调出来自源端发射站的时间信号；

2.2)解调出来自末端接收站的时间信号；

2.3)校准沿途接收站的守时振荡器的频率；

用解调出的来自源端发射站的时间信号，对沿途接收站的守时振荡器进行频率校准；

2.4)沿途接收站产生时间信号

沿途接收站将步骤2.3)所述的守时振荡器的频率信号进行分频，产生时间信号；

2.5)时差测量

沿途接收站内部的时差测量器测量解调出来自源端发射站的时间信号与沿途接收站产生的时间信号的时差，此处ts-m；测量沿途接收站产生的时间信号与解调出来自末端接收站的时间信号的时差tm-r；