【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及模拟训练设备领域，特别涉及一种模拟训练设备时钟同步方法及装置。
技术介绍
1、模拟训练设备是一种由主仿真节点实时控制，多分系统节点协调工作，通过人机交互、软件仿真和硬件响应模拟飞机真实飞行操作和飞行性能的训练设备。为保证模拟训练设备各分系统节点响应及时、准确，使训练人员获得近乎真实的飞行体验，模拟训练设备的主仿真周期应固定在10ms，系统时间延迟应控制在100ms以内。由于各分系统节点开发平台、本地时钟存在差异，因此，由主仿真节点统一控制的时钟脉冲在模拟训练设备运行期间校准时间，保证模拟训练设备各分系统节点实时仿真同步十分有必要。
2、朱岭、汪洋等在《直升机模拟器时钟同步方法设计》一文中对高等级直升机模拟器的时钟同步方法进行了设计，采用时钟同步卡apc424，基于模块化设计理念设计了同步信号输出模块、同步信号输入模块，实现了模拟器全系统时钟同步功能，但开发平台为linux，通用性不足。
3、张兵强、方伟等在《飞行模拟器异地联网训练中的同步仿真方法研究》一文中以gps或北斗导航卫星的精确授时同步脉冲作为跨地域同步仿真的触发信号，通过drm模型实现远程模拟器状态信息的预测和平滑实时处理，实现了异地互联的飞行模拟器时钟同步，但对于本地互联的模拟器而言，系统较为复杂，成本较高。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种模拟训练设备时钟同步方法及装置，可以实现主仿真节点与各分系统节点的仿真时钟同步。实现本专利技术的技术解决方案如下：
2、第一方
3、步骤一：在时钟源节点部署定时器计数模块，用于获取定时器计数值和定时器频率并发布时钟脉冲计数信号；
4、步骤二：分系统节点接收时钟脉冲计数信号作为本地仿真时钟推进分系统仿真，并转发本地仿真时钟；
5、步骤三：在主仿真节点部署时钟调度模块，用于控制时钟脉冲计数信号周期和时钟脉冲计数信号发布与否，使得分系统节点仿真同步。
6、所述时钟源节点包括含有定时器的芯片或处理器；所述定时器计数模块包括定时器接口调度子模块和时钟脉冲计数子模块；所述定时器接口调度子模块用于通过定时器接口获取定时器的计数值和频率；所述时钟脉冲计数子模块用于根据定时器的计数值和频率周期发布时钟脉冲计数信号。
7、所述时钟脉冲计数信号由时钟脉冲计数子模块在定时器计数值达到定时器频率与时钟脉冲计数频率之比时发布；所述时钟脉冲计数频率为时钟脉冲计数周期的倒数。
8、所述分系统节点部署功能仿真模块和时序推进模块；所述功能仿真模块用于仿真实现模拟训练设备分系统功能，并根据本地仿真时钟向前推进仿真；所述时序推进模块用于根据时钟脉冲计数信号控制本地仿真时钟节拍前进一步；所述本地仿真时钟包括控制功能仿真模块运行的时钟节拍，本地时钟节拍前进一步则功能仿真模块运行一个节拍的仿真。
9、可选地，所述主仿真节点满足含有定时器的芯片或处理器条件时，可同时作为模拟训练设备的时钟源节点。
10、所述时钟调度模块包括通过接收时钟源节点的时钟脉冲计数信号和各分系统节点的本地仿真时钟，计算各分系统的系统同步误差；所述系统同步误差为时钟源节点的时钟脉冲计数信号与分系统节点的本地仿真时钟之差。
11、可选地，所述时钟脉冲计数周期由基础周期根据系统同步误差大小调整缩放比例计算得到；所述基础周期为模拟训练设备为保证训练实时性而设置的统一的仿真周期；所述缩放比例基于各分系统的系统同步误差大小，取各分系统中最大的系统同步误差与缩放周期数之比；所述缩放周期数为控制时钟节拍错位的分系统重新完成时钟同步所需经过的节拍数，支持自定义。
12、可选地，所述时钟脉冲计数周期具体计算方法为所述缩放比例和基础周期的乘积与基础周期叠加。
13、所述时钟调度模块还包括对比系统同步误差与系统允许最大误差，当系统同步误差超过系统允许最大误差时，控制时钟源节点停止发布时钟脉冲计数信号；所述系统允许最大误差为不影响模拟训练设备正常运行和训练的最大时钟同步误差。
14、第二方面，本专利技术还提供了一种模拟训练设备时钟同步装置，该装置包含：
15、定时器计数模块，用于获取定时器计数值和定时器频率并发布时钟脉冲计数信号；
16、时序推进模块，用于根据时钟脉冲计数信号控制本地仿真时钟节拍前进一步；
17、功能仿真模块，用于仿真实现模拟训练设备分系统功能，并根据本地仿真时钟向前推进仿真；
18、时钟调度模块，用于控制时钟脉冲计数信号周期和时钟脉冲计数信号的发布。
19、本专利技术提供的模拟训练设备时钟同步方法及装置，在时钟源节点部署定时器计数模块，获取定时器计数值和定时器频率并发布时钟脉冲计数信号；分系统节点接收时钟脉冲计数信号作为本地仿真时钟推进分系统仿真，并转发本地仿真时钟；在主仿真节点部署时钟调度模块，控制时钟脉冲计数信号周期和时钟脉冲计数信号发布与否，使得分系统节点仿真同步。因此，主仿真节点控制时钟源节点发布的精准时钟脉冲计数信号，各个分系统节点接收时钟脉冲计数信号推进分系统仿真运行，当某分系统出现延时情况，由主仿真节点控制时钟源节点延长发布时钟脉冲计数信号的周期，可以保证多个分系统之间的本地仿真时钟一致，有效保障模拟训练设备运行安全。
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1.一种模拟训练设备时钟同步方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述模拟训练设备时钟同步方法，其特征在于，步骤一中，所述时钟源节点包括含有定时器的芯片或处理器；所述定时器计数模块包括定时器接口调度子模块和时钟脉冲计数子模块；所述定时器接口调度子模块用于通过定时器接口获取定时器的计数值和频率；所述时钟脉冲计数子模块用于根据定时器的计数值和频率周期发布时钟脉冲计数信号。
3.根据权利要求1所述模拟训练设备时钟同步方法，其特征在于，步骤一中，所述时钟脉冲计数信号由时钟脉冲计数子模块在定时器计数值达到定时器频率与时钟脉冲计数频率之比时发布；所述时钟脉冲计数频率为时钟脉冲计数周期的倒数。
4.根据权利要求1所述模拟训练设备时钟同步方法，其特征在于，步骤二中，所述分系统节点部署功能仿真模块和时序推进模块；所述功能仿真模块用于仿真实现模拟训练设备分系统功能，并根据本地仿真时钟向前推进仿真；所述时序推进模块用于根据时钟脉冲计数信号控制本地仿真时钟节拍前进一步；所述本地仿真时钟包括控制功能仿真模块运行的时钟节拍，本地时钟节拍前进一步则功能仿真模块
5.根据权利要求1所述模拟训练设备时钟同步方法，其特征在于，步骤三中，所述主仿真节点满足含有定时器的芯片或处理器条件时，可同时作为模拟训练设备的时钟源节点；所述时钟调度模块包括通过接收时钟源节点的时钟脉冲计数信号和各分系统节点的本地仿真时钟，计算各分系统的系统同步误差；所述系统同步误差为时钟源节点的时钟脉冲计数信号与分系统节点的本地仿真时钟之差。
6.根据权利要求3所述模拟训练设备时钟同步方法，其特征在于，所述时钟脉冲计数周期由基础周期根据系统同步误差大小调整缩放比例计算得到；所述基础周期为模拟训练设备为保证训练实时性而设置的统一的仿真周期；所述缩放比例基于各分系统的系统同步误差大小，取各分系统中最大的系统同步误差与缩放周期数之比；所述缩放周期数为控制时钟节拍错位的分系统重新完成时钟同步所需经过的节拍数，支持自定义。
7.根据权利要求6所述模拟训练设备时钟同步方法，其特征在于，所述时钟脉冲计数周期具体计算方法为所述缩放比例和基础周期的乘积与基础周期叠加。
8.根据权利要求1所述模拟训练设备时钟同步方法，其特征在于，步骤三中，所述时钟调度模块还包括对比系统同步误差与系统允许最大误差，当系统同步误差超过系统允许最大误差时，控制时钟源节点停止发布时钟脉冲计数信号；所述系统允许最大误差为不影响模拟训练设备正常运行和训练的最大时钟同步误差。
9.一种时钟同步装置，其特征在于，所述装置包括：
...【技术特征摘要】
1.一种模拟训练设备时钟同步方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述模拟训练设备时钟同步方法，其特征在于，步骤一中，所述时钟源节点包括含有定时器的芯片或处理器；所述定时器计数模块包括定时器接口调度子模块和时钟脉冲计数子模块；所述定时器接口调度子模块用于通过定时器接口获取定时器的计数值和频率；所述时钟脉冲计数子模块用于根据定时器的计数值和频率周期发布时钟脉冲计数信号。
3.根据权利要求1所述模拟训练设备时钟同步方法，其特征在于，步骤一中，所述时钟脉冲计数信号由时钟脉冲计数子模块在定时器计数值达到定时器频率与时钟脉冲计数频率之比时发布；所述时钟脉冲计数频率为时钟脉冲计数周期的倒数。
4.根据权利要求1所述模拟训练设备时钟同步方法，其特征在于，步骤二中，所述分系统节点部署功能仿真模块和时序推进模块；所述功能仿真模块用于仿真实现模拟训练设备分系统功能，并根据本地仿真时钟向前推进仿真；所述时序推进模块用于根据时钟脉冲计数信号控制本地仿真时钟节拍前进一步；所述本地仿真时钟包括控制功能仿真模块运行的时钟节拍，本地时钟节拍前进一步则功能仿真模块运行一个节拍的仿真。
5.根据权利要求1所述模拟训练设备时钟同步方法，其特征在于，步骤三中，所述主仿真节点满足含有定时器的芯片或处理...
【专利技术属性】
技术研发人员：金梁锋，贾鸿宇，苏勇，
申请(专利权)人：中航航空模拟系统有限公司，
类型：发明
国别省市：
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