高精度双向时间比对同步技术原理与应用

在当前越来越多需要统一时间的多站系统中,时间同步是一个关健的问题.在详细介绍了双向时间比对同步原理的基础上,提出了双向时间比对同步的具体实现方案,并给出了实际工程应用中射频和中频试验的授时精度曲线,授时精度标准差小于3 ns,确认了本方案和算法的高精度性能.本方案已在实际系统中成功应用,值得进一步推广.     

多机组网试飞时间同步方案

时间同步是多机组网试飞的前提和基础。针对多机组网试飞中数据时间同步要求,提出了一种基于IRIG-B码的综合时间同步方案,应用双向时间同步法、单向时间同步法、时间基准法和分段时延测试法实现了多机组网试飞的时间同步,时间同步精度优于1 ms。实际飞行试验验证了该方法合理有效。     

安全性评估方法在通用飞机航电系统中的应用

目前国内通用飞机产业发展进入加速期,对于国内飞机厂商及供应商而言,如何研制出满足适航安全性要求的产品以取得适航许可成为最为迫切的问题之一。以自行研制的多发涡轮通用飞机航电系统为例,给出了一种在系统架构设计中运用安全性评估并利用评估结果对系统架构提出改进措施的方法。对灾难级失效状态的分析结果表明,合理利用安全性评估方法能够有效地找出设计过程中存在的缺陷和风险以满足适航安全性要求。     

通用飞机综合航电测试系统的设计与实现

分析了通用飞机上装载综合航电系统的测试与维修现状,讨论了搭建综合航电测试平台系统的必要性。结合生产实际需求,提出了将虚拟仪器、自动测试相关技术引入到综合航电系统的测试平台中。以GPIB仪器、VXI模块为依托完成硬件方面的设计;在软件设计上,利用Labview驱动模块实现对测试仪器的控制。实际应用表明,设计的系统具有自动化程度高、可靠性和稳定性高等优点。     

大型民用特种飞机平台航电系统架构分析

通过分析大型民用特种飞机使用场景,将航电系统进一步划分为平台航电系统和任务航电系统,提出了“大分布、小综合”的平台航电系统架构设计理念。该设计理念采用分布式综合模块化架构,对平台航电系统的各分系统进行功能区域性综合。此外,还分析了平台航电系统架构的验证方法、适航取证思路等方面内容,可为后续大型民用特种飞机的平台航电系统设计提供借鉴和参考。     

基于AS5643总线的机载时间同步

为了使机载电子系统中的各个分系统协同完成既定任务,通常需要一个统一的时间标准。针对采用专用硬件的时间同步方法会造成系统开销较大的问题,提出了一种基于AS5643总线的时间同步方案,利用同步帧分发时间信息,并采用软件方法完成时间偏移测量及补偿,可达到优于50 ns的同步精度。详细介绍了基于AS5643总线的时间同步方法、同步原理及具体实施方案,最后通过实物验证表明该方法正确可行。该方法开销低、精度高,可应用于综合化航空电子系统中。     

一种综合模块化航空电子系统时间同步方法

综合模块化航空电子系统（IMA）的时间同步设计是系统设计的一项重要内容。针对 典型的IMA系统,提出了一种“软件授时、硬件同步”的时间同步方法,同步精度达到微秒 级。 该方法实现简单,可直接应用于工程化的IMA系统时间同步设计。     

机动定位平台间时间同步系统的误差分析与控制

高精度双向时间同步是分布式机动无源定位系统的一项关键技术。结合机动平台的特点,对基于伪码相位测量的双向时间同步系统的误差来源和影响误差的因素进行了分析,并针对其中一些引起误差的主要因素给出了控制误差的有效方法。仿真和实测表明,最终可以在机动平台间实现0.2 ns左右的时间同步精度。     

基于差分GPS的战术数据链高精度时间同步

精确协同作战作为信息化条件下作战形态的必然发展趋势,其对作战平台间高精度时间同步提出了较高的要求。针对该要求,在分析了战术数据链往返计时（RTT）时间同步算法的基础上,提出了卫星导航载波相位差分GPS（DGPS）技术与数据链高精度时间同步算法,利用卡尔曼滤波构建时间同步计算算法模型,实现高精度的时间同步。仿真结果表明该算法可提高时间同步精度到3 ns。     

长基线高精度时间频率传递技术的综合应用

针对同步网络内长基线分布的节点,实现高精度时间与频率无线传递的方法主要包括 双向卫星时间频率传递法（TWSTFT）与GPS共视法（CV）两种卫星技术手段。介绍 了这两种技术的工作原理,分析了误差环节,比较了两种技术手段,在此基础上 指出,这 两种技术手段都属于远距离传递,都易受外界环境和传输链路影响,因此建议实际应用中 这两种方式应该是独立运行、交叉互验的必要技术手段,需要综合利用,而并非一般认为的 二选一竞争关系。     

适用于超宽带通信测距复合系统的同步机制

通过Simulink仿真和FPGA板级验证,为基于隧道二极管电路的脉冲超宽带(Impulse R adio Ultra-wideband,IR-UWB)接收机提出了一种同步机制。在物理层中使用了改进数据转 换 跟踪环的位同步方法,使之可以对单比特数据进行位同步,码速率为2 Mbit/s时误码率 趋近于零;MAC层使用了经过变换的IEEE 802.15.4a中的31 位帧引导序列,引导序列出现8位误码时仍然能进行够准确的帧同步。这种机制适用于空间 探测无线传感器网络。     

开放式机载时间同步系统的架构设计

针对现有机载时间同步系统在综合航电系统架构下通用性和可扩展性不足的问题,提出了一种具有开放式特征的机载时间同步系统架构。首先根据机载时间同步系统应用需求,分析了机载平台可选的技术手段,然后围绕时间链路、时间处理、时间管理、时间应用等基本要素,将机载时间同步系统自上而下划分为三个部分,从而形成分层次的机载时间同步架构。该架构在层间采用了标准开放接口,能同时兼容多种机间时间比对链路,具备多时间管理和时间品质评估的能力。最后,介绍了该架构下的时间同步实现流程,并分析了影响同步精度的主要误差环节。桌面测试结果表明,所提架构能够实现优于10 ns的时间同步精度。     

卫星双向对时应用系统设计

设计了一种用于海上活动站通过卫星信道进行时间比对的应用系统。结合目前活动站通信现 状, 选择卫星双向时间比对作为对时手段, 综合分析了影响对时精度的主要因素,并在系统 的设计过程中加以克服, 使系统精度达到设计要求。实际卫星信道测试数据表明,卫星双向 对时应用系统对时精度达到微秒级, 满足海上活动站使用要求。     

一种高精度动态测控信号模拟器

根据测控系统对动态模拟器的要求,即模拟动态范围宽、模拟精度高、逼真度高,设计了采用两级数字存储器对信号进行粗细时延组合控制的转发式模拟器。根据运动方程高逼真度地模拟飞行目标的动态特性,该模拟器可以实现距离模拟范围千万公里时,精度优于1 cm;速度模拟范围每秒几十公里时,精度优于1 mm/s的高精度动态模拟。     

一种适用于宽带短波通信OFDM系统符号定时同步的新方法

针对宽带短波通信正交频分复用（OFDM）系统,提出了一种不需要数据辅助的高效符号定时同步方法。该方法利用OFDM符号中的空载波不传输任何数据这一特性,通过最小化空载波上的数据能量来将符号定时点锁定在安全区域内,从而完成符号定时同步。该方法可以有效对抗多径效应,适用于短波通信系统。最后将该方法与Al-Dweik同步方案在宽带短波信道条件下进行了仿真对比,结果表明该方法有着更精确的符号定时同步性能,并且适用于各种星座图调制。     

综合模块化航电系统适航审定要求分析

综合模块化航电系统(IMA)的深度耦合、资源共享、强健分区等特性给传统的针对联合式航电系统的审定方法带来了挑战。分析了适用于IMA系统审定的文件体系,给出了IMA系统符合性验证过程的典型活动,最后总结了针对IMA系统各审定阶段的审定要素和评审要求。本研究可为我国解决IMA系统的审定问题提供理论基础。     

一种自动校时的IEEE 1588v2精确时间同步算法

为解决IEEE 1588v2单步模式时间同步算法中存在的时间戳不精确和同步报文丢失时误差增大的问题,提出了一种更精确的时间同步算法——自动校时的IEEE1588v2时间同步算法（ACTS）。当同步报文丢失时,ACTS算法使用时间偏差的历史均值自动进行校时,并采用时间戳补偿的新机制提高同步精度,从而降低偏差和延时误差,减小了同步误差。仿真结果表明：与IEEE 1588v2单步模式时间同步算法相比,在同步报文未丢失和丢失的情况下,ACTS的同步误差均值分别至少降低了90.2%和89%。所提算法对于提高IEEE 1588v2单步模式的时间精度具有促进作用和现实意义。     

等效时移随机共振的载波同步

针对随机共振应用于单频载波同步时存在的噪声能量转化不彻底、采样点数量需求高的问题,提出了随机共振等效时移的载波同步方法。首先,通过充分利用接收信号的先验信息,设计样点等效时移过程,降低了载波同步对采样率的需求;其次,通过设计多级迭代的随机共振系统,并设置本地同频方波信号,提高了噪声的转化效率;最后,给出了较为完整的时移校准和时延校准的模块设计。理论分析和仿真结果均表明该方法能够有效地实现载波同步,并较现有方法提高约10 d性能。     

基于多信号模型的综合化航电系统综合诊断算法设计

针对现代航电系统综合化程度高、故障现象复杂多变、故障诊断能力不足的现状,分析了综合化航电系统的故障特征,总结了其故障诊断算法的设计要求,并在此基础上设计了基于多信号模型的故障综合诊断算法,具体包括：建立了算法的总体架构,针对机上LRU/LRM级、子系统级和系统级诊断以及在线诊断的特点分别设计了适用的诊断算法模块,特别针对子系统与系统级诊断,设计了防虚警处理算法、快速诊断算法和精确诊断算法,以解决航电系统机内测试设备（BITE）长期存在的虚警难题,满足不同BIT工作模式下故障诊断的要求;建立了多层次诊断架构下的综合诊断流程,规划了各诊断模块的组成、功能、工作原理和输入输出数据。梳理了综合诊断算法设计的工作项目及其接口关系,给出了航电系统集成研发模式下综合诊断算法的设计流程,为工业部门在研制阶段进行航电系统综合诊断算法的设计开发提供支持。