一种时间同步方法、装置及终端设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种时间同步方法、装置及终端设备，该方法包括：POS定位定向系统获得GPS输出的GPS授时数据并发送给机载计算机，然后机载计算机对GPS授时数据进行接收和解析，解析得到GPS输出的时间信号和秒脉冲信号；然后时间信号和秒脉冲信号引入至同步控制器，对同步控制器进行对时，得到时间同步数据。本发明专利技术通过授时型GPS、秒脉冲信号和同步控制器实现各传感器数据的同步记录，在高精度确定时间基准的同时完成同步数据采集，减轻了机载工控计算机的任务负荷，保证了系统的鲁棒性。保证了系统的鲁棒性。保证了系统的鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】
一种时间同步方法、装置及终端设备


[0001]本专利技术涉及时间同步
，尤其涉及一种时间同步方法、装置及终端设备。

技术介绍

[0002]电力系统中常利用传感器进行智能巡检，但多个传感器常存在时间精度不统一，易产生误差。传统的多传感器独立控制的数据采集方法应用非常少，尤其是实现多传感器数据采集的时间与空间基准统一。举例说明，现有的时间同步方法，例如公布号为CN110599570A、公布日为2019.12.20的中国专利-基于众包数据开放场景下的地图生成方法及系统，其则通过车辆的ID和时间戳，将提取的语义信息与gps的轨迹信息进行时间同步。然而，这类方法同样不适用于由紫外相机、激光扫描仪、可见光相机、红外热像仪组成的多数据源系统，其不能保证各个多数据源系统建立高精度且统一时间同步。

技术实现思路

[0003]本专利技术提出一种时间同步方法、装置及终端设备。本专利技术适用于由紫外相机、激光扫描仪、可见光相机、红外热像仪等组成的多数据源系统，保证各个多数据源系统建立高精度且统一时间同步。
[0004]具体的技术方案如下：
[0005]一种时间同步方法，包括：
[0006]POS定位定向系统获得GPS输出的GPS授时数据并发送给机载计算机，然后机载计算机对GPS授时数据进行接收和解析，解析得到GPS输出的时间信号和秒脉冲信号；然后将时间信号和秒脉冲信号引入至同步控制器，对同步控制器进行对时，得到时间同步数据；其中，秒脉冲信号为PPS信号；时间同步数据包括时间信息和对应的秒脉冲信号；
[0007]同步控制器同时给紫外相机、激光扫描仪、可见光相机、红外热像仪发送授时后的时间同步数据；同时紫外相机、激光扫描仪、可见光相机、红外热像仪分别在接收到秒脉冲信号后，将秒计数清零；
[0008]同步控制器通过硬触发方式对紫外相机进行触发，并将紫外相机的曝光时刻发送至机载计算机记录，以此获取的图像信息中的曝光时刻作为初始曝光时刻，以便后续对紫外相机拍摄的图像信息进行时刻识别；同步控制器同时利用API接口通过软触发方式对可见光相机曝光时间进行触发，以此获得与紫外相机一样的曝光时刻并以此作为初始曝光时刻，以便后续对可见光相机拍摄的图像信息进行时刻识别；
[0009]时间基准统一后，在POS定位定向系统预设高频频率，并获取紫外相机、激光扫描仪、可见光相机、红外热像仪组成的多数据源系统采集的原始数据中的每一帧数据采集时间所对应的空间位置和姿态数据，然后以参考物实现多数据源系统的每一帧数据的空间基准校准统一操作。
[0010]优选的，作为一种可实施方式；机载计算机包括GPS授时接收模块，授时接收模块为GPS授时接收机。
[0011]优选的，作为一种可实施方式；POS定位定向系统的预设高频频率范围为100～200Hz。
[0012]优选的，作为一种可实施方式；在同步控制器同时给紫外相机、激光扫描仪、可见光相机、红外热像仪发送授时后的时间同步数据之前，通过地面协助系统利用北斗卫星授时信号，对当前时间同步数据中的时间信息实施进一步的时间校准预警操作。
[0013]优选的，作为一种可实施方式；通过地面协助系统利用北斗卫星授时信号，对当前时间同步数据中的时间信息实施进一步的时间校准预警操作，具体包括如下操作步骤：
[0014]地面协助系统通过北斗卫星授时天线接收来自北斗卫星授时的下行信号，获得异步串行码流信号，对异步串行码流信号完成时间戳生成过程，然后解析时间戳中的时间信息，作为校准用的参考时间信息；
[0015]将参考时间信息发送给同步控制器；
[0016]同步控制器将参考时间信息和时间同步数据记载的时间信息进行时刻值相减，得到时延测量值；判定时延测量值与预设的标准时延测量值的关系，如果时延测量值大于标准时延测量值，则判定当前时间同步数据中的时间信息误差超限，并提示预警信息。
[0017]优选的，作为一种可实施方式；在紫外相机、激光扫描仪、可见光相机、红外热像仪分别接收到秒脉冲信号后，将秒计数清零，从而获得精确至μs的时间信息，同时紫外相机和可见光相机还接收来自地面协助系统的本地时钟信号作为检测帧脉冲信号，实现远程对本地时钟进行校准操作步骤；其中，地面协助系统接包括地面协助服务器。
[0018]优选的，作为一种可实施方式；远程对本地时钟进行校准操作的步骤如下：
[0019]接收GPS的秒脉冲信号，并根据信号帧周期，对GPS的秒脉冲信号进行倍频操作，生成待检测帧同步序列信号；
[0020]接收来自地面协助系统的本地时钟信号作为预备检测帧脉冲信号；
[0021]对预备检测帧脉冲信号同样进行倍频操作，生成检测帧脉冲信号；
[0022]根据待检测帧同步序列信号解析的时钟与检测帧脉冲信号解析的时钟之间的偏差得到本地时钟信号和GPS的秒脉冲信号之间的时钟偏差；
[0023]根据时钟偏差对本地时钟进行校准。
[0024]优选的，作为一种可实施方式；同步控制器通过硬触发方式对紫外相机进行触发，具体包括如下操作步骤：
[0025]紫外相机接受同步控制器的硬触发，然后紫外相机将Strobe信号发送给同步控制器；
[0026]同步控制器同时利用API接口通过软触发方式对可见光相机曝光时间进行触发，以此获得与紫外相机一样的曝光时刻，具体包括如下操作步骤：
[0027]同步控制器解析外触发信号Strobe信号中的时间时刻，获取紫外相机的Strobe信号发出与曝光的时间差，利用外触发信号Strobe信号中的时间时刻加上Strobe信号发出与曝光的时间差就得到紫外相机的第一曝光时刻；其中Strobe信号发出与曝光的时间差是属于紫外相机的第一时间差；
[0028]利用同步控制器的API接口直接调用可见光相机被软触发到曝光时刻的第二时间差，由此计算得到紫外相机被软触发所需的软触发时间，将同步控制器检测当前时间到达软触发时间所在的时刻后，同步控制器的API接口将软触发时间发给可见光相机进行软触
发，确保可见光相机进行软触发后同样在第一曝光时刻曝光。
[0029]相应地，本专利技术还提供了一种时间同步装置，包括POS定位定向系统、机载计算机、同步控制器，其中，POS定位定向系统包括GPS；POS定位定向系统与机载计算机电连接，且机载计算机还与同步控制器电连接；同步控制器同时与紫外相机、激光扫描仪、可见光相机、红外热像仪进行电连接。
[0030]本专利技术还提供一种终端设备，包括：处理器和存储器，存储器存储有计算机程序，处理器用于执行计算机程序以实施上述的基于多传感器的时间同步方法。
[0031]本专利技术的技术方案具有如下有益效果：
[0032]本专利技术提出的基于多传感器的时间同步方法，不同于传统的多传感器独立控制的数据采集方法，通过本专利技术设计提出的多传感器同步控制方法，可以实现多传感器数据采集的时间与空间基准统一，采集到的激光点云数据、光学影像数据、红外视频数据和紫外影像数据各数据帧为同步观测数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种时间同步方法，其特征在于，包括：POS定位定向系统获得GPS输出的GPS授时数据并发送给机载计算机，然后机载计算机对GPS授时数据进行接收和解析，解析得到GPS输出的时间信号和秒脉冲信号；然后将时间信号和秒脉冲信号引入至同步控制器，对同步控制器进行对时，得到时间同步数据；其中，秒脉冲信号为PPS信号；时间同步数据包括时间信息和对应的秒脉冲信号；同步控制器同时给紫外相机、激光扫描仪、可见光相机、红外热像仪发送授时后的时间同步数据；同时紫外相机、激光扫描仪、可见光相机、红外热像仪分别在接收到秒脉冲信号后，将秒计数清零；同步控制器通过硬触发方式对紫外相机进行触发，并将紫外相机的曝光时刻发送至机载计算机记录，以此获取的图像信息中的曝光时刻作为初始曝光时刻，用于后续对紫外相机拍摄的图像信息进行时刻识别；同步控制器同时利用API接口通过软触发方式对可见光相机曝光时间进行触发，以此获得与紫外相机一样的曝光时刻并以此作为初始曝光时刻，用于后续对可见光相机拍摄的图像信息进行时刻识别；时间基准统一后，在POS定位定向系统预设高频频率，并获取由紫外相机、激光扫描仪、可见光相机、红外热像仪组成的多数据源系统采集的原始数据中的每一帧数据采集时间所对应的空间位置和姿态数据，然后以参考物实现多数据源系统的每一帧数据的空间基准校准统一操作。2.根据权利要求1所述的时间同步方法，其特征在于，机载计算机包括GPS授时接收模块，授时接收模块为GPS授时接收机。3.根据权利要求1所述的时间同步方法，其特征在于，POS定位定向系统的预设高频频率范围为100～200Hz。4.根据权利要求1所述的时间同步方法，其特征在于，在同步控制器同时给紫外相机、激光扫描仪、可见光相机、红外热像仪发送授时后的时间同步数据之前，通过地面协助系统利用北斗卫星授时信号，对当前时间同步数据中的时间信息实施进一步的时间校准预警操作。5.根据权利要求4所述的时间同步方法，其特征在于，通过地面协助系统利用北斗卫星授时信号，对当前时间同步数据中的时间信息实施进一步的时间校准预警操作，具体包括如下操作步骤：地面协助系统通过北斗卫星授时天线接收来自北斗卫星授时的下行信号，获得异步串行码流信号，对异步串行码流信号完成时间戳生成过程，然后解析时间戳中的时间信息，作为校准用的参考时间信息；将参考时间信息发送给同步控制器；同步控制器将参考时间信息和时间同步数据记载的时间信息进行时刻值相减，得到时延测量值；判定时延测量值与预设的标准时延测量值的关系，如果时延测量值大于标准时延测量值，则判定当前时间同...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚健安，董丽梦，何勇，徐杞斌，曾繁荣，谭海傲，吴亮，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司肇庆供电局，
类型：发明
国别省市：