智能电网高精度时间同步方法

根据智能电网对时间同步要求高精度和高安全性的原则,对智能电网时间同步方案进行研究.采用北斗/GPS双模授时和IEEE 1588协议相结合的电力系统时间同步技术,根据运行模式和授时精度的不同分别给出适用于主站、子站的不同时间同步配置方案,从而实现整个智能电网的时间同步.并对时间同步系统的误差进行分析与讨论,根据主、从时钟...     

基于多时钟源的时间同步系统设计与应用

根据电力系统时间同步技术规范,基于高稳晶振,设计了一款可同步北斗、GPS、IRIG-B码多时钟源的时间同步系统,电力行业应用表明该系统时间同步精度优于士1 us,守时精度优于1 us/min,能确保在丧失外部同步源时的守时精度,满足电网安全、稳定运行要求.     

一种高精度星地互备授时装置设计

针对星地一体化授时系统建设需求，设计一种高精度星地互备授时装置。该装置基于软时统技术，星基使用北斗三号卫星授时，地基主要使用长波授时及精确时间协议(Precise Time Protocol, PTP)授时。同时采用高精度同步技术、时频生成技术和信号完好性监测技术，实现了高精度、高可靠时频信号输出，授时精度优于50 ns(1σ)。     

通信

时间同步标准装置中国航天科工集团公司２０３所研制的GLONASS时间同步标准装置已通过部级鉴定。鉴定认为：该标准装置技术先进，功能齐全，与GPS兼容，自动化程度高，在国内首次实现了国际计量局（BIPM）提出的GLONASS共视比对，整体技术性能达到国际先进水平。该课题利用GPS／GLONASS兼容接收机、微机控制虚拟仪器技术、网络通信信息交换技术、共视比对技术、软件编程动态连接库技术建立的GLONASS时间同步标准装置，实现了利用GLONASS卫星信号进行自动定时和频率估算，以及洲际时间比对，为国际原子时的建立提供测量数…     

基于NTP和IEEE1588海底观测网时间同步系统

为了实现深海海底观测网时间同步,针对海底观测网通信网络拓扑结构,提出基于网络时间协议(NTP)和IEEE1588协议的时间同步应用方案.介绍NTP和IEEE1588(PTP)协议时钟同步原理.设计岸基站、接驳盒层、观测仪器层进行时间同步的硬件结构.该系统以岸基站PTP主时钟接收到的GPS/北斗双参考源的卫星信号为时间源,解码输出NTP同步信号和PTP同步信号经由光纤以太网通过深海光电复合缆进行远程传输,利用各层时间同步装置获取精确时间.开展实验室环境下的时间同步监测实验.结果表明,PPS信号时间同步精度小于500 ns,NTP时间同步精度小于400 μs,PTP时间同步精度小于3 μs.     

北斗系统首次实现7000km长基线时间比对

正中国科学院国家授时中心在国际上首次实现了基于北斗导航卫星的7000km长基线国际时间比对,对于北斗系统的国际拓展应用具有重要价值和里程碑意义。在此次远距离国际时间比对试验中,授时中心时间基准实验室基于我国时间基准UTC(NTSC)系统,采用北斗共视法,通过与瑞典国家技术研究中心(RI.SE)所保持的瑞典国家标准时间UTC(SP)     

基于同步相量测量的高精度授时信号的研究

为了提高电力系统运行的稳定性,需要在高精度的时间基准上进行电压相量测量,介绍了电力系统同步相量测量,给出了采用GPS OEM板实现高精度授时信号及产生同步采样时钟的方法,讨论了以北斗卫星导航授时系统做同步相量测量授时信号的可行性.     

高实时性GPS时间比对接收机实现方案

全球定位系统(global positioning system,GPS)共/全视法的核心是GPS时间比对接收机及后处理算法.自主研制了基于EURO-160 GPS引擎的高实时性GPS多通道时间比对接收机及实时数据处理算法.为了验证接收机的精度,与国外商用GPS P3码接收机进行了零基线共钟与零基线不共钟的实验.实验结果表明,研制的高实时性GPS时间比对接收机与国外商用GPS P3码接收机技术水平相当.     

FPGA+DDS在激光扫描技术中的应用

针对单路激光扫描光绘机在12 000 DPI精度工作效率低下的缺陷,提出基于FPGA+DDS实现16路激光串行同步扫描的技术.该技术将高速FPGA器件与DDS芯片有机结合起来,原本扫描一个点时间215 ns,经过16路时分复用,在同样的时间内能够完成16个点的扫描.详细介绍了系统的工作原理、硬件设计和相应的软件实现,通过实验测量分析,该技术在高精度条件下,相对4路激光并行扫描光绘机,其工作效率提高了2～4倍.     

基于卡尔曼滤波和RTS事后平滑的GNSS共视时间比对算法

基于GNSS时间比对是时间同步、授时等的关键,是校正GNSS接收设备时间差、改进其设计和性能的重要措施。针对GNSS信号传播过程中的电离层时延和对流层时延问题,以及地球自转效应对信号和卫星位置解算的影响,将卡尔曼滤波和RTS事后平滑相结合,以提高时间比对精度。算法结果表明:对流层延时、电流曾延时、地球自转效应等链路延时、可提高公示时间比对精度;并且卡尔曼滤波和RTS事后平滑相结合的事后共视算法的精度可以达到2 ns。     

时间同步误差对电力自动化系统影响的定量分析

时间同步是电力自动化系统中的一项关键技术;时间同步误差导致电力自动化系统的观测误差,降低测控单元、电能表功率计算、WAMS分析、故障录波、差动保护等元件的精度.定量分析时间同步误差对变电站自动化系统的影响.以一个数字化变电站自动化系统为例,分析在各种时间同步误差条件下的运行状态,并基于时间同步系统分析仪和数字化变电站仿...     

无人系统多模态视觉感知单元测试与评估方法的研究

提出一种通用的基于视觉传感器的无人系统多模态视觉感知平台的测试与评估的方法,研究了可见光波段和红外光波段下的动态测距实验与复杂光变测距实验. 整个过程采用基于北斗卫星实时授时的时间同步技术和真值采集设备,输出带有时间戳的无人系统多模态感知单元的测量数据和真值数据,并保证了不同设备之间的时间同步误差小于10 ms. 最后,对比测量数据和真值数据,给出测试设备的性能与功能的量化评估. 实验结果表明,该测试评估方法有效地获取了真值,并进行了时间同步,满足实际的需求,具备推广性.     

基于Internet的机器人实时双向遥操作

基于服务质量的时延、时延振荡、带宽需求和丢包率，认为传输控制协议是一个安全的协议，而UDP(用户数据包协议)是一个相对实时的协议．因此在实际情况中，可针对不同的数据类型选择相应的协议．使用UDP协议控制数据时有包丢失问题，可采取冗余发射的方式加以克服．在基于Internet的机器人遥操作系统中有网络时延问题，影响整个系统的稳定性、透明性和实时性．使用UDP协议使系统具有了实时性的同时。不影响系统的稳定、透明和同步．使用力、图像、声音、温度等多模态反馈能够提高系统性能和安全性，但各个模态之同存在同步问题，用事件驱动的方法可解决此问题。     

一种基于TD-LTE帧同步的电网时间同步方法

基于分时长期演进(TD-LTE)4G无线通信技术,研究了TD-LTE帧同步工作机制,将绝对时间与TD-LTE系统同步帧结构映射,提出了一种基于TD-LTE帧同步的电网时间同步方法,设计了时延补偿机制,以修正无线传播多路径造成的时延偏差,提高授时精度.通过搭建试验平台实测分析,验证了该方法的可行性,无线授时系统的时间同步精度可达亚微秒量级,可满足配电网各类业务需求.     

电磁超声相控阵大功率高频激励源设计开发

为实现电磁超声相控阵在埋地钢质管道内超声波能量聚焦,增强管壁缺陷检测精确度,基于射频理论及DE类功率放大器技术,提出了一种电磁超声相控阵多通道大功率高频激励源设计方法.通过现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)数字延迟方式对采样时钟进行精确控制,以实现激励源多通道脉冲序列时序和相位的延迟.采用光纤隔离脉冲信号以及电源隔离转换参考电位,有效解决了激励源高频"浮栅"驱动问题.研究了DE类功率放大器开关管和放大电路的工作特性,并基于Pspice软件建立了DE类功率放大器仿真模型,实现了对放大电路元件参数的优化和性能指标的验证.实验结果表明:设计开发的激励源能够实现1 ns延时精度的脉冲序列,当工作频率为1.1 MHz以及工作电压为300 V时,电磁超声阵元输出的交变电流峰峰值为20 A,输出功率为1.5 kW,从而满足电磁超声相控阵检测技术的要求.     

基于IEEE1588的智能变电站时钟同步网络

时钟同步系统是实现变电站设备智能化的关键技术.介绍智能化变电站对时间统一系统的要求,分析IEEE 1588时钟同步原理;论述智能变电站PTP时钟同步网组网方式;搭建智能变电站PTP时间同步网络模型并设计同步时钟的冗余配置方案.该时间同步网络能够满足智能电网自愈性要求,可以用于指导智能化变电站时间统一系统的构建.     

Symbol Synchronization of Single-Carrier Signal with Ultra-Low Oversampling Rate Based on Polyphase Filter

An efficient single-carrier symbol synchronization method is proposed in this paper, which can work under a very low oversampling rate. This method is based on the frequency aliasing squared timing recovery assisted by pilot symbols and time domain filter. With frequency aliasing squared timing recovery with pilots, it is accessible to estimate timing error under oversampling rate less than 2. The time domain filter simultaneously performs matched-filtering and arbitrary interpolation. Because of pilot assisting, timing error estimation can be free from alias and self noise, so our method has good performance. Compared with traditional time-domain methods requiring oversampling rate above 2, this method can be adapted to any rational oversampling rate including less than 2. Moreover, compared with symbol synchronization in frequency domain which can operate under low oversampling rate, our method saves the complicated operation of conversion between time domain and frequency domain. By low oversampling rate and resource saving filter, this method is suitable for ultra-high-speed communication systems under resource-restricted hardware. The paper carries on the simulation and realization under 64QAM system. The simulation result shows that the loss is very low (less than 0.5 dB), and the real-time implementation on field programmable gate array (FPGA) also works fine.     

编队小卫星间相对测距和时间同步方法研究

介绍了编队飞行小卫星的特点,提出采用无线电双向单程测距方法实现星间相对测距和时间同步,计算了伪码和载波相位跟踪环路、星间相对运动、钟差变化、测量设备延迟、天线相位中心误差带来的星间相对测距和时间同步误差,讨论了降低误差的方法.对误差项进行综合分析后,得出星间相对测距误差可达到厘米级,时间同步测量误差优于0.1 ns的结论.