基于网络时间协议的时间同步实现方法

为解决局域网中的服务器与客户机与标准时间保持时间同步的现实问题,阐述了时间同步的工作原理,介绍了网络时间协议(NTP),并提出了网络中各机器同步的解决方案以及程序实现,时间精度可根据需要进行设置.该方法应用于集约化水产控制系统和超市监控系统中,实验证明是一种可行的解决方法.     

基于无线传感器网络的公共设施监测系统设计

为解决公共设施管理维护困难的问题,提出了基于无线传感器网络技术的公共设施监测系统设计方案.分析了公共设施监测管理网络的系统结构,确定了网络协议,提出了系统的数据采集、数据融合和时间同步算法.数据采集算法为当公共设施未被盗时,汇聚节点定期与其通信;被盗后,公共设施主动发送报警信息.数据融合算法为节点在转发报警信息前判断此信息是否重复收到,如果是则不予转发,时间同步算法为汇聚节点在数据采集的同时对各终端节点进行时间同步.实验结果表明了系统的有效性.     

无线传感器网络中带延时的一致性时间同步

针对无线传感器网络(WSNs)中节点间通信存在传输延迟,影响同步精度的情况,将加权平均应用于相对时钟斜率的计算,提出了一种带延时的一致性时间同步算法.该算法中每个传感器节点通过与邻居节点通信交换时钟信息,根据一致性理论更新时钟参数,从而到达时间同步的目的.研究了在假定传输延时服从正态分布的情况下对一致性时间同步算法的影响,提出的算法降低了延时对同步精度的影响,Matlab仿真验证了该算法的有效性.     

基于闭环调整策略的无线HART时间同步方法

时间同步是无线传感器网络的关键技术之一。无线HART是用于复杂工业环境的WSN通信协议.为了解决其时间同步问题,文章提出了一种基于闭环调整策略的时间同步方法 CATS。该方法通过测量同步节点之间的时间偏差,获得同步节点之间时间偏差对象模型参数,建立内部受控对象模型,实现节点间的时间偏差的短周期闭环调整。在CC2430通信模块上的实测表明:该方法具有同步精度高、环境适应性好、计算复杂度低等特点,为复杂工业领域中无线HART的时间同步提出了较优的方案。     

基于ORBUS时间系统的网络时间同步

分布式计算环境中计算机间高可靠、高精确的协同工作,时间同步是关键和基本的问题。基于ORBUS时间系统提出的应用NTP/SNTP协议的网络时间同步组织方式,能够有效减少跨网段时间同步节点数,降低网络开销。通过深刻分析和比较NTP和SNTP协议的网络时间同步方式,论证了在小型局域网中,SNTP协议的同步方式具有高精度、高性能的特点;NTP协议的同步方式更加适用于复杂的分布式网络中,以高精度和高稳定度进行网络时间同步。因此应用NTP/SNTP协议的网络时间同步组织方式对任何一种复杂的分布式网络可以得到很好的解决。     

带时间特性的角色访问控制

基于角色的访问控制模型的研究工作近年来得到了广泛的重视,但主要工作均立足于与时间特性无关的其他方面.形式化描述了一个引入时间后的角色访问控制模型.在该模型中对原有授权约束进行了时间扩充.提出的相应算法解决了时间授权约束和会话的状态转变问题.同时分析了模型的一致性状态,并讨论了一致性状态维护问题.     

分布式虚拟环境中的一致性问题研究

一致性问题是分布式虚拟环境中的基本问题。该文分析和总结了分布式虚拟环境中不一致问题产生的原因和将导致的结果，提出用面向对象方法中的对象-属性-事件机制解决实体状态的一致性问题，用软件时钟同步的方法解决时间一致性问题。提出了一个基于回调滞后的事件定序算法，用于解决事件处理顺序的一致性问题，用坐标转换的方法解决空间一致性问题。将这些方法初步应用于一个分布交互仿真系统-综合仿真环境中，系统的运行结果证明了这些方法的有效性。     

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.     

GNSS模块的低成本微秒级时间同步方法研究

本文基于微控制器平台构建一种低成本和高准度的时间同步系统设计方法,以NEO-M8T模块输出的高精度脉冲信号为驱动,提出了秒级粗粒度和微秒级细粒度时间分治式测量机制.进一步,在深入剖析网络时间同步原理和详尽阐述时间测量电路系统的基础上,给出嵌入式软件算法的具体实现流程.最后,建立物理实验系统和编写测试软件以验证所提时间同步系统的性能.实验结果表明,本文提出的时间同步方法平均时间偏差优于30μs,具有较好的应用前景.     

RTP传输的时间同步技术研究

随着网络的高速发展,应用日益丰富,许多网络应用和网络安全对时间同步问题提出了迫切需求.基于NTP的时间同步解决方集成为解决这些问题的合理选择.本文介绍了时间同步技术中的NTP协议的实现原理、工作模式和网络体系结构,并结合RTP协议以及RTCP协议原理讨论了NTP时间同步在RTP传输中的实际应用.     

无线传感网络时间同步研究进展与分析

简要阐述近年来无线传感网络时间同步算法的发展情况和影响无线传感网络时间同步的因素后,重点介绍了目前几种比较典型的时间同步算法,并对其精度、功耗以及各自的优缺点进行了较详细的分析.在特定的网络中,应该对精度与功耗进行折中考虑.最后探讨了未来可能的发展方向.     

联合GNSS的分布式传感器数据同步采集方法研究

感知数据时间维度上的一致性是多源数据融合模型科学性保障的关键参数之一,本文面向铁路沿线地质灾害监测场景内多传感器数据融合应用中时间参数一致性的具体需求,提出联合GNSS构建时间高度统一的分布式传感器数据同步采集方法。在基于GNSS模块实现秒级时间定位和微秒级时间测量基础上,构建基于GNSS脉冲信号驱动下的数据同步采集机制,确保信号采集与GNSS卫星内置原子钟时间的高度一致性。实验结果表明,本文提出的数据采集方法可确保多源感知数据时间统一性,为地质灾害预测系统决策科学性的提升奠定基础。     

基于硬件时间戳的时间比较系统

为了满足不同情况下时钟同步对于时间比较的需求,研制了一套基于硬件时间戳的时间比较系统,对该系统的工作原理和设计方法进行了分析和研究,并在实际应用中测量统计了该系统的比较精度。结果表明:该系统可以实现时间比较并达到数十纳秒级的比较精度。基于硬件时间戳的比较技术可以广泛应用于对时检测和时间同步平滑调整,帮助提高时间同步的精度和平滑度。     

协同作战仿真系统的时间同步机制研究

通过介绍基于HLA的协同作战仿真开发过程和HLA时间管理服务的相关概念,针对仿真系统的时间管理机制进行分析,提出了同步机制条件下的基于事件驱动的算法和基于步长的算法,用以解决协同作战过程中的联邦同步问题。     

Algorithm of simulation time synchronization over large-scale nodes

In distributed simulation, there is no uniform physical clock. And delay cannot be estimated because of jitter. So simulation time synchronization is essential for the event consistency among nodes. This paper investigates time synchronization algorithms over large-scale distributed nodes, analyzes LBTS （lower bound time stamp） computation model described in IEEE HLA standard, and then presents a grouped LBTS model. In fact, there is a default premise for existing algorithms that controi packets must be delivered via reliable transportation. Although, a theorem of time synchronization message＇s reliability is proposed, which proves that only those control messages that constrain time advance need reliability. It breaks out the default premise for reliability. Then multicast is introduced into the transmis- sion of control messages, and algorithm MCTS （multi-node coordination time synchronization） is proposed based on multicast. MCTS not only promotes the time advance efficiency, but also reduces the occupied network bandwidth. Experiment results demonstrate that the algorithm is better than others in both time advance speed and occupied network bandwidth. Its time advance speed is about 50 times per second when there are 1000 nodes, approximately equal to that of similar systems when there are 100 nodes.     

HLA的实时性扩展

高层体系结构（HLA）面临的一个主要问题是其实时性差。不能满足实时分布式交互仿真的需求。文章首先分析了HLA在支持实时分布式仿真方面存在的不足,然后利用硬件时钟同步技术和绝对时戳机制,对HLA的联邦成员规则、接口规范和对象模型模板进行了实时性扩展,并与其它相关的扩展方案进行了对比分析,结果表明文中提出的方案保证了扩展后实时HLA的后向兼容性和联邦成员的高可移植性,并且保持了HLA时间管理服务的透明性。最后,该文提出了相应的网络时钟同步方案和软同步算法,该时钟同步算法在局域网环境中具有很高的精度。     

分布式系统的时间同步容错机制研究

网络化计算和分布式应用,对计算机系统的时间同步精度要求越来越高,高精密时间同步是分布式控制系统一切应用的基础。分布式系统必须建立统一的时间服务系统或时间服务器,以实现系统的时间统一。从时间同步着手,分析了时间同步技术——网络时间协议（NTP）和直接连接时间技术,研究了分布式系统时间同步技术及时间同步容错策略,给出了误差估算方法,并将滑动窗口演算法应用于时间同步容错策略,提出并得到时间校正值的算法,并对同步结果进行了分析。     

基于频率校正的触发型传感器网络同步算法

通过对现有时钟同步算法的分析,为消除触发型同步算法中时钟频率偏差对同步误差的影响,提出一种基于频率校正的触发型传感器网络同步算法。该算法中基站监测事件发生时,相关传感器节点通过线性回归计算时钟晶振频率偏差,通过同步信令的交互,估算往返时延和时间差值。仿真结果表明,该算法能达到良好的同步精度。     

选煤厂设备监测中时间同步算法研究

分析了适用于选煤厂设备采集的RBS时间同步算法,针对其建立同步时能耗较大和同步收敛时间较长的问题,提出了改进的RBS时间同步算法IRBS。利用无线通信能耗模型对IRBS算法和RBS算法进行了测试分析,测试结果表明,IRBS算法能明显减少同步过程中的能量消耗和同步收敛时间。     

基于卡尔曼滤波的网络精确时钟同步研究

在网络化分布式测试与控制系统中,时钟同步是一项重要的课题研究指标.在基于IEEE 1588协议主从时钟的时钟同步中,时钟偏差和时钟漂移的精确测量是主从时钟同步的重要保证.提出了基于卡尔曼滤波的时钟同步方法,该方法不仅能对主从节点之间的时钟漂移进行估计、优化时钟模型,还能实现对时钟偏差的估计,消除传输网络中的干扰.实验结果表明,在时钟同步中引入卡尔曼滤波算法能显著提高时钟同步精度.