一种基于国产化平台的双模式北斗授时及分发装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于国产化平台的双模式北斗授时及分发装置和方法，其特征在于：包括：电路板，在电路板上布设有北斗集成模块、FPGA模块、单片机、多个电平转换电路模块、电平驱动电路模块和DC/DC电源转换电路模块。本发明专利技术能够实现双模式北斗授时及分发。够实现双模式北斗授时及分发。够实现双模式北斗授时及分发。

【技术实现步骤摘要】
一种基于国产化平台的双模式北斗授时及分发装置和方法


[0001]本专利技术属于双模式北斗授时及分发
，涉及一种双模式北斗授时及分发装置和方法，尤其是一种基于国产化平台的双模式北斗授时及分发装置和方法。

技术介绍

[0002]随着我国北斗三号卫星导航系统的建成，卫星定位导航授时技术已从满足军事、政治需要，发展到广泛服务于国民经济和社会生活的各个领域。总体来看，北斗卫星导航系统的部署虽然起步较晚，但其发展非常迅速。北斗卫星导航系统不仅可以提供其他卫星导航系统所有类型的开放式无源服务，而且还可以提供需授权的短报文服务和双向有源定位导航/授时服务；而双向有源定位导航/授时服务可以获得更高精度的定位/授时性能；有源定位导航精度可达10m，有源授时精度可达20ns。北斗卫星导航系统是我国自行开发和部署而不受其他任何国家制约的独立自主的卫星导航系统，除性能外，应用安全性也是其一大优势。
[0003]但是在当前的通信领域中，北斗授时虽然已在频率同步网、时间同步网以及无线通信网中取得了一些应用，但是与传统的GPS授时相比，北斗授时所占份额还非常小，其在通信领域的推广应用还具有巨大的前景和发展。
[0004]在当前国产化背景下，无论在系统级还是模块级，对于自主可控能力都提出了更高的要求。当前国内对于全国产化平台下的北斗授时及分发技术仍处在起步阶段，无法满足愈加丰富及定制化的应用需求。
[0005]因此，本专利技术提出一种基于国产化平台的双模式北斗授时及分发装置及方法，将为国产化北斗授时领域的发展提供更为强大的支持，同时也符合未来相关技术发展的大趋势。经检索，未发现与本专利技术相同或相似的已公开的专利文献。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提出一种基于国产化平台的双模式北斗授时及分发装置和方法，能够实现双模式北斗授时及分发。
[0007]本专利技术解决其现实问题是采取以下技术方案实现的：
[0008]一种基于国产化平台的双模式北斗授时及分发装置，包括：电路板，在电路板上布设有北斗集成模块、FPGA模块、单片机、多个电平转换电路模块、电平驱动电路模块和DC/DC电源转换电路模块；
[0009]所述FPGA模块的输入端与单片机相连接，用于实现时码信息、星历信息及秒脉冲信号的输入输出通道选择及分发，并根据收到的单片机发出的信号进行自检、开启及关闭时码输出、开启及关闭秒脉冲输出、星历查询以及单板自授时及外部主机授时模式切换的功能的控制和实现；
[0010]所述单片机用于实现对外部指令的协议解析，并依据协议对FPGA模块发送控制信号，以协助FPGA实现协议要求的控制功能；
[0011]所述电路板为6UCPCI结构，所述时码信息、星历信息和秒脉冲信号均通过CPCI连接器及其对应的电平转换电路模块进行输入和输出；所述外部指令依次通过CPCI连接器和对应的电平转换电路模块输入单片机，并经单片机解析后再输入至FPGA模块；
[0012]所述北斗集成模块的输出端通过对应的电平转换电路模块与FPGA模块相连接，用于采集北斗三号及GPS卫星参数，并下发时码信息、星历信息及秒脉冲信号。
[0013]而且，所述电平转换电路模块包括TTL电平转换422串口电平电路或/和TTL电平转换232串口电平电路；
[0014]而且，所述电平驱动电路的输入端与FPGA模块相连接，其输出端与CPCI连接器相连接，用于将FPGA模块输出电能脉冲幅值转换为28VIO电平后输出至CPCI连接器；
[0015]而且，所述DC/DC电源转换电路模块的输入端通过CPCI连接器与外部电源相连接，用于接收外部输入的5V电压，并将其转换为3.3V及1.8V电压用于电路中各芯片供电。
[0016]一种基于国产化平台的双模式北斗授时及分发方法，包括以下步骤：
[0017]步骤1、通过单片机对外部指令进行解析，确定当前采用单板自授时模式或外部主机授时模式中的一种模式进行后续处理；
[0018]步骤2、若采用单板自授时模式，则由板载的国产北斗集成模块提供时码信息、星历信息及秒脉冲信号，并经过电平转换及单片机解析后的控制指令处理后输入至FPGA中进行处理，输出一路时码信息或星历信息，以及一路秒脉冲，经电平转换电路后输出至CPCI连接器，同时还另外输出18路秒脉冲，经电平驱动电路转换为28V的脉冲幅值后输出至CPCI连接器；
[0019]若采用外部主机授时模式，则由外部主机通过422电平串口分别提供时码信息、星历信息及秒脉冲信号，并经过电平转换及单片机解析后的控制指令处理后输入至FPGA中进行处理，输出一路时码信息或星历信息，以及一路秒脉冲，经电平转换电路后输出至CPCI连接器，同时还另外输出18路秒脉冲，经电平驱动电路转换为28V的脉冲幅值后输出至CPCI连接器。
[0020]本专利技术的优点和有益效果：
[0021]1、本专利技术提出一种基于国产化平台的双模式北斗授时及分发装置，其可实现在国产化平台下获取最多18颗北斗三号及GPS卫星参数并下发时码信息、星历信息及秒脉冲信号的功能，可支持单板自授时及外部主机授时两种模式，并根据不同需求进行切换使用，同时可将秒脉冲信号分发18路进行输出以实现多设备的时统功能。此外，该方法还支持外部指令控制，可通过识别外部输入的指令进行自检、开启及关闭时码输出、开启及关闭秒脉冲输出、星历查询以及单板自授时及外部主机授时模式切换等可定制功能。
[0022]2、本专利技术采用FPGA及单片机进行异构处理，极大地增强了外部控制的灵活性及可扩展性，可根据具体需求对外部指令集进行扩展，以实现更多定制化功能需求，同时有效提高了系统的稳定性；且本专利技术采用全国产化厂家器件设计，满足未来自主可控的发展趋势。
附图说明
[0023]图1是本专利技术的基于国产化平台的双模式北斗授时及分发装置结构图。
具体实施方式
[0024]以下结合附图对本专利技术实施例作进一步详述：
[0025]一种基于国产化平台的双模式北斗授时及分发装置，包括：电路板，在电路板上布设有北斗集成模块、FPGA模块、单片机、多个电平转换电路模块、电平驱动电路模块和DC/DC电源转换电路模块；
[0026]所述FPGA模块的输入端与单片机相连接，用于实现时码信息、星历信息及秒脉冲信号的输入输出通道选择及分发，并根据收到的单片机发出的信号进行自检、开启及关闭时码输出、开启及关闭秒脉冲输出、星历查询以及单板自授时及外部主机授时模式切换等多种功能的控制和实现；
[0027]所述单片机用于实现对外部指令的协议解析，并依据协议对FPGA模块发送控制信号，以协助FPGA实现协议要求的控制功能；
[0028]所述电路板为6UCPCI结构，所述时码信息、星历信息和秒脉冲信号均通过CPCI连接器及其对应的电平转换电路模块进行输入和输出；所述外部指令依次通过CPCI连接器和对应的电平转换电路模块输入单片机，并经单片机解析后再输入至FPGA模块；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于国产化平台的双模式北斗授时及分发装置，其特征在于：包括：电路板，在电路板上布设有北斗集成模块、FPGA模块、单片机、多个电平转换电路模块、电平驱动电路模块和DC/DC电源转换电路模块；所述FPGA模块的输入端与单片机相连接，用于实现时码信息、星历信息及秒脉冲信号的输入输出通道选择及分发，并根据收到的单片机发出的信号进行自检、开启及关闭时码输出、开启及关闭秒脉冲输出、星历查询以及单板自授时及外部主机授时模式切换的功能的控制和实现；所述单片机用于实现对外部指令的协议解析，并依据协议对FPGA模块发送控制信号，以协助FPGA实现协议要求的控制功能；所述电路板为6UCPCI结构，所述时码信息、星历信息和秒脉冲信号均通过CPCI连接器及其对应的电平转换电路模块进行输入和输出；所述外部指令依次通过CPCI连接器和对应的电平转换电路模块输入单片机，并经单片机解析后再输入至FPGA模块；所述北斗集成模块的输出端通过对应的电平转换电路模块与FPGA模块相连接，用于采集北斗三号及GPS卫星参数，并下发时码信息、星历信息及秒脉冲信号。2.根据权利要求1所述的一种基于国产化平台的双模式北斗授时及分发装置，其特征在于：所述电平转换电路模块包括TTL电平转换422串口电平电路或/和TTL电平转换232串口电平电路。3.根据权利要求1所述的一种基于国产化平台的双模式北斗授时及分发装置，其特征在于：所述电平驱动电路的输入端与FP...

【专利技术属性】
技术研发人员：王禹，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七〇七研究所，
类型：发明
国别省市：