一種全功能型時間同步系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及導航技術，特別涉及一種集成北斗、GPS雙系統(tǒng)的全功能型時間同步系統(tǒng)，該系統(tǒng)適用于陸地、航海、航天和航空等領域。
【背景技術】
[0002]現有的時間同步系統(tǒng)的結構由于存在守時精度差、工作不穩(wěn)定、性能不可靠，不能滿足各個領域使用功能的需求，同時還存在輸出接口通用性不強的問題；如何解決這個問題就成為了本領域的技術人員所要研究和解決的課題。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的就是為克服現有技術的不足，針對現有時間同步系統(tǒng)存在守時精度差以及輸出接口通用性不強等問題，特別提供一種全功能型時間同步系統(tǒng)的設計方案。
[0004]本發(fā)明為實現上述目的，所采取的技術方案是:一種全功能型時間同步系統(tǒng)，其特征在于:包括北斗/GPS接收機、主控單元、PPS單元、NTP單元、PTP單元、IRIGB單元、電源單元、前面板單元和天線單元；主控單元、PPS單元、NTP單元、PTP單元、IRIGB單元和電源單元均連接到前面板單元；所述的主控單元包括ARM芯片、第二擴展模塊和隔離模塊；PPS單元包括第一擴展模塊和電平轉換電路；NTP單元包括ARM芯片、光電轉換模塊、第二擴展模塊和隔離模塊；PTP單元包括ARM芯片、光電轉換模塊、第二擴展模塊和隔離模塊；IRIGB單元包括FPGA芯片、DAC數模轉換模塊、程控放大電路、時鐘電路、第一擴展模塊、直流差分放大器、第二擴展模塊和隔離模塊；電源單元包括電平轉換電路和隔離模塊；其中北斗/GPS接收機分別連接ARM芯片和FPGA芯片，ARM芯片連接光電轉換模塊，時鐘電路連接FPGA芯片，FPGA芯片分別連接DAC數模轉換模塊、程控放大電路、第一擴展模塊和直流差分放大器，DAC數模轉換模塊連接程控放大電路，程控放大電路連接第二擴展模塊，第二擴展模塊連接隔離模塊，第一擴展模塊連接電平轉換電路。
[0005]本發(fā)明所述的時間同步系統(tǒng)工作程序流程是:ARM芯片輸出時間報文信息和控制信息給FPGA芯片，FPGA芯片接收從主控ARM芯片送來的時間信息，先將時間數據轉化成直流B碼的格式，直流B碼在FPGA芯片中通過頻率合成和調制，生成數字形式的交流B碼；從外部輸入的交流B碼信號經過信號調整電路，把信號幅度調整到AD芯片的量程范圍內，再經AD轉換芯片，將模擬交流信號轉換成數字格式，輸入到FPGA芯片，FPGA芯片解出B碼信號后，再轉換成RS232格式送到主控ARM芯片；FPGA芯片對IPPS進行守時、輸出格式轉換處理；ARM芯片輸出時間報文信息的RS232格式；網絡輸出板載系統(tǒng)軟件,在系統(tǒng)上電后,輸出板通過Flash裝載系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含NTP和PTP協(xié)議軟件，接收到主控ARM芯片輸出的UTC和IPPS信號后，經過網絡協(xié)議包裝，經過RJ45或光纖模塊輸出。
[0006]本發(fā)明的特點是:全功能型時間同步系統(tǒng)是高精度、全功能授時設備，以IPPS (空節(jié)點、TTL、485、光口)、網口(NTP、PTP協(xié)議)、IRIGB (AC碼)、RS232等方式輸出雙頻點北斗、GPS的時間、位置等信息。全功能型時間同步系統(tǒng)提供手動觸摸按鍵或網絡切換方式切換北斗、GPS信號的輸出模式，前面板的指示燈可以及時顯示此時的有效工作模式、供電、運行、同步衛(wèi)星、秒脈沖、告警、外部源輸入等狀態(tài)；也可以通過網絡監(jiān)視系統(tǒng)的工作狀態(tài)以及輸出定位信息。全功能型時間同步系統(tǒng)后面板均為航空接插件輸出口，主要分為八路空節(jié)點IPPS輸出、八路TTL電平IPPS輸出、八路485電平IPPS輸出、八路光口 IPPS輸出、四路電口 NTP輸出、四路光口 NTP輸出、一路電口 PTP輸出、一路光口 PTP輸出、兩路RS232輸出、八路IRIGB (AC碼)輸出。TTL與485電平IPPS授時精度為lus，空節(jié)點IPPS授時精度為3us ;網絡NTP與PTP授時精度為局域網10ms、廣域網500ms，并且提供不少于8個不同的IP地址可同時接收網絡數據，包括日期時間、位置、高度、輸入源、收星數、故障信息、定位狀態(tài)等信息，提供Windows XPE全功能型時間同步系統(tǒng)的自動時間同步功能；IRIGB (AC碼)授時精度為20us ；RS232可輸出用戶要求的協(xié)議數據。
[0007]全功能型時間同步系統(tǒng)采用3ul9英寸標準尺寸機箱，為密閉機箱，在研制、生產過程中均進行了環(huán)境應力篩選試驗、高低溫試驗、交變濕熱試驗、振動試驗、常溫復核、電磁兼容試驗、鹽霧試驗、霉菌試驗,試驗前后各項指標測試結果均符合精度要求,并且該精度指標在國內外均具有領先水平。全功能型時間同步系統(tǒng)替代了原有的GPS單系統(tǒng)授時、定位方式，避免了戰(zhàn)時GPS被干擾而無法使用的弊端。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)連接框圖；
圖2為圖1中核心電路原理框圖；
圖3為本發(fā)明系統(tǒng)外部授時輸入信息流程圖；
圖4為本發(fā)明系統(tǒng)工作程序流程圖。
【具體實施方式】
[0009]如圖1和圖2所示，本系統(tǒng)包括北斗/GPS接收機、主控單元、PPS (秒脈沖)單元、NTP (網絡)單元、PTP (網絡)單元、IRIGB (交流B碼)單元、電源單元和前面板單元，主控單元、PPS單元、NTP單元、PTP單元、IRIGB單元和電源單元均連接到前面板單元；主控單元包括ARM芯片、第二擴展模塊和隔離模塊；PPS單元包括第一擴展模塊和電平轉換電路；NTP單元包括ARM芯片、光電轉換模塊、第二擴展模塊和隔離模塊；PTP單元包括ARM芯片、光電轉換模塊、第二擴展模塊和隔離模塊；IRIGB單元包括FPGA芯片、DAC數模轉換模塊、程控放大電路、時鐘電路、第一擴展模塊、直流差分放大器、第二擴展模塊和隔離模塊；電源單元包括電平轉換電路和隔離模塊；其中北斗/GPS接收機分別連接ARM芯片和FPGA芯片，ARM芯片連接光電轉換模塊，時鐘電路連接FPGA芯片，FPGA芯片分別連接DAC數模轉換模塊、程控放大電路、第一擴展模塊和直流差分放大器，DAC數模轉換模塊連接程控放大電路，程控放大電路連接第二擴展模塊，第二擴展模塊連接隔離模塊，第一