[发明专利]一种基于卫星的高精度连续时间获取方法

说明书

本发明属于机载导航系统领域，具体涉及一种基于卫星的高精度连续时间获取方法。本发明的方法以精度较高的卫星时间为基准对CPU中断计时进行周期修正，修正时以高精度晶振计时器补偿卫星时间的同步误差。短时时间精度由CPU中断定时器保证而长时时间精度由卫星时间修正，综合卫星时间和CPU中断定时器以及晶振计时器的优点，获取高精度连续时间。本发明的方法解决了机载导航系统获取时间精度低和不连续的问题，使获取时间精度从秒级提高到微秒级，并可获取频率较高的连续时间。

技术领域

本发明属于机载导航系统领域，具体涉及一种基于卫星的高精度连续时间获取方法。

背景技术

随着先进战机的飞行速度和任务执行速度逐步提高，机载设备对时间获取的精度和频率要求也越来越高，高精度的连续时间基准是实现并保证战机任务执行在时间上保持精确统一的重要手段。

采用卫星接收机输出的卫星时间作为时间基准是目前国内机载设备获取时间的主要方法，虽然卫星时间精度较高(与标准时间误差1us内)，但由于受到卫星链路传输和处理的条件限制，卫星接收机仅能输出频率较低的离散时间，一般为1Hz，远远不能满足机载设备对任务执行期间高精度和连续时间的要求。机载导航系统除了可以在全天侯条件下提供飞机定位信息和运动信息外，还可利用其自身CPU定时器进行中断计时，由于中断时间一般为毫秒级所以通过CPU中断定时器可获取频率高达1KHz的连续时间，但因其存在固有的时钟漂移效应导致时间误差累积，随着时间延长，CPU中断计时精度也逐渐下降。同时因为无绝对时间来源，CPU中断计时无法输出精确的绝对时间。

发明内容

本发明的目的是：提出一种基于卫星的高精度连续时间获取方法，使获取时间精度从秒级提高到微秒级，并可获取频率较高的连续时间，以解决机载导航系统获取时间精度低和不连续的技术问题。

为解决此技术问题，本发明的技术方案是：一种基于卫星的高精度连续时间获取方法，以高精度的卫星时间为基准，对CPU中断计时进行周期修正，修正时以高精度晶振计时器补偿卫星时间的同步误差。具体步骤如下：

步骤1在读取到卫星接收机秒脉冲时刻，清零并启动晶振计时器；

步骤2读取接收到的有效卫星时间SAT_TIME(PPS)；

步骤3在获取系统时间时刻，读取晶振计时器计数Δn；

步骤4使用读取的晶振计时器计数Δn，计算获取系统时间时刻与读取到卫星接收机秒脉冲时刻的补偿修正时间Δt；

步骤5使用补偿修正时间Δt计算获取系统时间时刻的绝对时间Ta；

步骤6计算此刻系统的绝对时间Ti；

步骤7对此刻系统的绝对时间Ti进行时间进制转换。

所述步骤4中获取系统时间时刻与读取到卫星接收机秒脉冲时刻的补偿修正时间Δt的计算方法为：

补偿修正时间Δt＝晶振计时器计数Δn/晶振计时器主频f。

所述步骤5中获取系统时间时刻的绝对时间Ta的计算方法为：

绝对时间Ta＝有效卫星时间SAT_TIME(PPS)+补偿修正时间Δt。

所述步骤6中此刻系统的绝对时间Ti的计算方法为：

当收到有效卫星时间：

此刻系统的绝对时间Ti＝绝对时间Ta；

当未收到有效卫星时间：

此刻系统的绝对时间Ti＝上一周期中断系统的绝对时间Ti-1+CPU中断周期ΔT。