多传感器信息融合中时间同步方法的研究

多传感器信息融合技术日前广泛应用于自主车辆导航等信息技术领域,而时间同步技术是多传感器信息融合中的一项关键技术,是实现多传感器信息融合的必备条件之一.为了提高多传感器系统中时间同步的精度,提出了一种局域网内的时间同步方法,方法实现简便且可以提供很好的时间同步精度.通过仿真实验证明了所提出的方法不但在网络延时较小的情况下可以满足多传感器信息融合对时间同步精度的要求,而且在网络延时明显增大的情况下也可达到毫秒级以内的时间同步精度.     

基于高精度时间的时间同步方法研究

为了实现低成本、高精度的时间同步,根据时间戳获取的不同方式,设计了3种方法,并分析了采用这3种方法所能取得的时间戳精度.在此基础上,提出了一种基于Windows平台的时间同步方法,通过在网卡驱动程序和传输驱动程序之间插入一层处理程序,截获时钟计数器并在应用层与系统时间建立关联,同时引入时钟频率调整算法,实现了高精度时间同步.实验结果表明,该方法的同步精度达到亚毫秒级,从而证明了模型的可行性和算法的有效性.     

利用CPU时间戳实现局域网时间同步的新机制

当前在网络应用中,经常需要多台计算机协同工作,因而要有一个统一时钟。提出一种利用CPU内部高精度时间戳实现局域网时钟同步的新机制,并用VC++语言编写了服务端与客户端软件,且在Windows XP 和Windows 2000环境的小型局域网进行测试。结果表明,该算法同步精度较高,且系统运行稳定。     

基于控制器局域网的分布式同步时钟的实现

由于没有一个全局的系统时钟,很难实现精度达微秒级的实时时钟。在分布式系统中,一种解决方法是将网络中所有节点的本地时钟以足够的精度进行控制同步。而控制器局域网以其严格的时间确定性为我们提供了一个简单实用,不需额外硬件的方法来实现时钟同步。文章提出了一种时钟同步协议,并且,在控制器局域网上加以实现。     

一种新型基于局域网的时钟同步系统设计

时钟的同步是保证许多分布式自动化系统正常运行的重要条件,目前的时钟同步系统常基于CAN网或KS485网,存在着覆盖区域小和传输速度低等缺陷.针对这些缺点,设计一种新的基于局城网的时钟同步系统,给出时钟同步系统总体结构,提出时钟同步系统中的一些关键技术,并对系统的硬软件进行设计.该系统在某电站经过一年的试运行,结果表明该系统的时钟同步精度高,系统运行可靠稳定.     

分布式实时仿真系统高精度时间同步技术研究

在采用PC机和Windows操作系统的局域网上用软硬件相结合的方式实现高精度、高效率的时间同步是提高分布式实时仿真系统置信度、降低系统硬件成本的关键。给出了一种局域网时间对齐（LTS）算法和一种基于PC机自身资源的时钟构造方法。LTS算法在局域网环境下比目前广泛使用的NTP(网络时间协议)算法有更好的时间对齐效果，新时钟在性能上远远优于Windows系统时钟。最后设计了一个完整的时间同步方案，该方案达到了高精度、高效率时间同步和降低硬件成本的目的。     

基于GPS的时间同步系统设计与实现

本文介绍了Jupiter GPS接收板及其提供的时间信息,利用Jupiter CPS接收板设计并实现了完整的自动授时时钟系统,可时本地时钟和计算机时钟进行自动和手动同步,时钟精度可达毫秒级.     

局域网时间同步系统设计与实现

目前很多软件系统都是基于网络环境的,拥有统一的时间是许多分布式软件应用的前提,但是这些软件系统并没有提供同步各计算机系统时间的功能。为此,探讨了Windows环境下局域网系统时间同步的相关设计模型,介绍了系统的开发原理、设计思想和具体实现,给出了主要的程序代码。该系统的开发,解决了实际工作中局域网计算机时间同步的问题,达到了预期的效果。     

分布式数据采集系统中的时钟同步

在高速数据传输的分布式数据采集系统中,各个组成单元间的时钟同步是保证系统正常工作的关键。由于系统工作于局域网,于是借鉴了IEEE1588时钟同步协议的原理,设计出简易、高效的时钟同步方案,并在基于局域网的分布式数据采集系统中实现微秒级的精确同步。鉴于方案的高可行性和高效性,可将其推广到其他分布式局域网系统中。     

基于时间戳的无线传感器网络节点时钟同步研究

研究了节点分布具有不连续性的无线传感器网络的时钟同步问题,分析提出了一种基于时间戳的时钟同步算法,对算法的实现及性能进行了实验验证和评估.实验结果表明基于时间戳的无线传感器网络时钟同步算法可以获得毫秒级的同步精度,可以满足无线传感器网络的大多数实际应用.     

基于NTP的高精度时钟同步系统实现

Windows操作系统内置的NTP授时精度不高,分辨率最高只有10ms。给出一个基于Windows操作系统的计算机网络同步时钟实现方案,该方案可以有效提高计算机时钟同步精度,在LAN中时钟同步精度达250μs。同时采用了校正时钟频率误差算法,校正后的时钟长期计时误差能达到10天少于1s。     

一种离线时钟同步算法

通过研究普通时钟行为特点,分析时钟误差产生的原因和规律,提出了一种离线时钟同步算法,并对其性能进行了分析。与以往的同步算法相比,该算法的优点在于可脱离基准时钟源,无须依靠网络同步,并能保持较高的精度。在普通个人计算机上的重复实验表明,精度可提高3个数量级,24 h误差控制在40 ms以内。     

基于分布式仿真系统的时钟同步技术研究

为了推进时钟同步在分布式仿真系统中的实际应用,识别了时钟同步系统的具体要求,在对比多种时钟同步方案后,选择NTP方案并进行优化;在介绍NTP时钟同步的基本原理基础上,进行了时钟同步精度影响因子分析,创造性的提出了构建高精度逻辑时钟、不等式法优化网络回路往返时延的不对称性、时钟晶振频率在线补偿3种优化方法,并建立了时钟同步系统;实验结果表明,设计的时钟同步系统的同步精度优于1 ms,且平均校准周期达到5 h左右;该时钟同步系统能封装为DLL,可灵活集成到具体项目中.     

精确时钟协议的最优主时钟算法

IEEE1588标准是测量和控制领域的精确时钟同步协议,通过控制网络同步全系统设备的时钟。在不需要太多资源的情况下,能达到高精度的时钟同步;该协议规定了系统内只有一个主时钟,其他的设备的时钟都要和该主时钟同步,因此主时钟的选择好坏对于时钟的同步精度至关重要;文中研究了最优主时钟的算法思想、原理和组成,设计了实现最优主时钟算法的功能模块和方法,并使用测试系统对模块的功能进行了相应的仿真测试;实验结果表明,设计的功能模块能够轻松的选择到系统的最优主时钟,验证了最优主时钟算法的可行性和有效性,为精确时钟同步协议的进一步应用奠定了基础。     

面向安全关键嵌入式系统的时钟同步设计

为了满足安全关键性实时嵌入式系统对实时行为正确性和确定性的要求,本文应用ETSEC网络控制器的硬件时间戳特性, ReWorks嵌入式实时操作系统的实时特性,结合IEEE 1588精密度时钟同步协议,设计并实现了一个面向安全关键性领域的时钟同步系统原型.其同步精度达到100纳秒以内,并通过软件插桩测试和验证了该时钟同步系统的正确性和精度.     

基于RTEthernet改进的时钟同步算法

以太网其庞大的网络系统在复杂的环境中存在网络链路延迟,节点时钟的漂移,同步能力差等问题。通过研究RTEthernet协议的起源和工作原理,考虑到影响实时以太网时间同步精密度的时钟拜占庭故障、网络传输延迟和漂移率等三个因素,建立了符合RTEthernet协议的通信模型。对FTA时钟同步算法在故障下时钟同步精密度损失率提升较少的问题进行了研究,引入了滑动窗口技术,提出了容错滑动窗口（Fault-Tolerant Sliding Window, FTSW）算法。容错滑动窗口算法能进一步提高分布式系统在进行时钟同步是对故障节点的容错能力。最后,使用CANoe仿真工具对FTSW算法进行仿真验证, FTSW算法的容错性优于FTA时钟同步算法算法,且在系统（七个节点）中存在两个拜占庭故障的情况下,同步后的精密度损失率降低了7.1%。     

IEEE1588精确时钟同步协议从时钟设计

时钟漂移与传输延时的不确定性是分布式系统时钟同步中不容忽视的问题,它直接影响同步精度。分析了IEEE 1588精确时钟同步协议的同步机制,设计了从时钟的硬件结构,提出了结合数据滤波和锁相环PI调节的高精度时钟同步算法。     

航天器自主高精度时间管理系统设计

为满足航天器长期在轨飞行期间高精度的时间同步需求,提出了一种航天器自主高精度时间管理系统,将北斗导航定位授时设备和频率综合器两种时钟源系统进行融合使用,两种时钟源系统可根据导航定位状态自主切换,在消除了频率源系统误差累积效应问题的同时,解决了导航非定位情况下时间精度急剧下降的问题.通过建立系统的误差模型,以航天器应用设计实例进行计算分析,结果表明:系统时间同步精度优于37.8μs.研究结果可以为后续航天器高精度时间管理系统设计提供参考.     

矿用分布式采集系统时钟同步方案设计与实现

单一的时钟同步技术由于其精度及应用局限性,无法满足矿用分布式采集系统高精度、高可靠性的时钟同步性能要求。针对上述问题,提出了基于北斗+IEEE 1588V2+本地后备时钟的三级协同时钟同步方案。选用部署在地面的T600-BDGOCXC型北斗授时服务器作为主时钟,为系统提供纳秒级精度的绝对时钟;采用STM32F407+DP83848及PTPd协议栈实现支持IEEE 1588V2协议的采集节点,通过井下工业环网将北斗的绝对时钟同步到各采集节点;本地后备时钟采用STM32F407内部RTC(实时时钟)实现,给各采集节点提供秒级精度的时间戳初值,便于各采集节点用最短时间实现与主时钟的同步。测试结果表明,北斗授时服务器与采集节点通过交换机直连的情况下,1 min后时钟同步精度达162 ns;北斗授时服务器与采集节点通过三级交换机连接的情况下,时钟同步精度为565 ns;在北斗授时服务器失效的情况下,优先级高的采集节点升级为主时钟并为其余采集节点授时,具有较强的可靠性。     

基于推后补偿的时钟同步算法研究

时钟同步精度是网络时间同步的重要指标。目前网络节点的增多及涉及行业领域的扩大,给时钟同步精度提出了更高的要求,因此需要研究新的时钟同步算法提高时钟同步精度。本文以网络时钟同步的单向比较法为研究对象,针对其在时钟同步精度上的不足,提出了一种新的时钟同步算法,并给出了此算法在PPS信号同步中的应用,实验结果表明所提出的时钟同步算法提高了PPS信号的传递精度。该算法简单明了,易于工程实现。