一種衛(wèi)星時間同步設(shè)備異常處理能力的測試裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種衛(wèi)星時間同步設(shè)備異常處理能力的測試裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]衛(wèi)星時間同步設(shè)備在通信、電力、金融等領(lǐng)域和國防領(lǐng)域有著廣泛和重要的應(yīng)用。行業(yè)應(yīng)用中時間統(tǒng)一系統(tǒng)的安全運行，要求衛(wèi)星時間同步設(shè)備具有完好的可靠性和健壯性，具備對其內(nèi)部GNSS授時接收模塊的異常處理能力。
[0003]常規(guī)測試方法是采用衛(wèi)星模擬信號源仿真異常場景，造成GNSS授時接收模塊工作異常，進而測試衛(wèi)星時間同步設(shè)備的異常處理能力。這種測試的核心設(shè)備一一衛(wèi)星模擬信號源，其功能及操作方法繁復(fù)，體積大、功耗高，并且價格昂貴。對于衛(wèi)星時間同步設(shè)備制造商而言，這種測試方法及裝置成本高且效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種衛(wèi)星時間同步設(shè)備異常處理能力的測試裝置，本發(fā)明解決了目前衛(wèi)星時間同步設(shè)備的異常處理能力的測試方法及裝置成本高且效率低的技術(shù)問題。
[0005]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
一種衛(wèi)星時間同步設(shè)備異常處理能力的測試裝置，包括GNSS授時電路、數(shù)據(jù)解析模擬電路、脈沖模擬電路、電平轉(zhuǎn)換電路和時鐘電路；
所述GNSS授時電路的數(shù)據(jù)端口與所述數(shù)據(jù)解析模擬電路的信息輸入端口連接，所述GNSS授時電路的1PPS信號端口與所述數(shù)據(jù)解析模擬電路和所述脈沖模擬電路的1PPS信號輸入端口連接；所述時鐘電路與所述數(shù)據(jù)解析模擬電路和脈沖模擬電路連接，為其提供可靠的工作時鐘；
所述數(shù)據(jù)解析模擬電路的控制輸入端通過所述電平轉(zhuǎn)換電路與外部控制設(shè)備連接；所述數(shù)據(jù)解析模擬電路的控制輸出端與所述脈沖模擬電路的控制輸入端連接；
所述數(shù)據(jù)解析模擬電路接收并解析所述外部控制設(shè)備產(chǎn)生的一種或多種衛(wèi)星數(shù)據(jù)異常場景控制參數(shù)、模擬仿真異常場景并將產(chǎn)生的數(shù)據(jù)封裝成為被測衛(wèi)星時間同步設(shè)備可識別的報文后發(fā)送給所述電平轉(zhuǎn)換電路的數(shù)據(jù)信號端口 ；所述數(shù)據(jù)解析模擬電路接收并解析所述外部控制設(shè)備產(chǎn)生的一種或多種脈沖異常場景控制參數(shù)并發(fā)送給脈沖模擬電路，脈沖模擬電路根據(jù)所述控制參數(shù)調(diào)整脈沖相位和/或脈沖頻率，將產(chǎn)生的異常脈沖信號發(fā)送給所述電平轉(zhuǎn)換電路的PPS信號端口 ；
電平轉(zhuǎn)換電路進行數(shù)據(jù)信號和PPS信號的電平變換，并發(fā)送給所述被測衛(wèi)星時間同步設(shè)備。
[0006]所述數(shù)據(jù)解析模擬電路包括數(shù)據(jù)解析單元、數(shù)據(jù)封裝單元、RF狀態(tài)信息及通道狀態(tài)模擬單元、PVT信息及狀態(tài)信息模擬單元和閏秒信息模擬單元； 其中所述數(shù)據(jù)解析單元接收并解析所述外部控制設(shè)備發(fā)送的一種或多種衛(wèi)星數(shù)據(jù)和/或脈沖異常場景控制參數(shù)以及所述GNSS授時電路輸出的RF狀態(tài)、通道狀態(tài)、PVT信息與狀態(tài)和閏秒預(yù)告信息；
所述數(shù)據(jù)封裝單元將所述RF狀態(tài)信息及通道狀態(tài)模擬單元、PVT信息及狀態(tài)信息模擬單元和閏秒信息模擬單元產(chǎn)生的異常場景數(shù)據(jù)封裝成為衛(wèi)星時間同步設(shè)備可識別的報文；
所述RF狀態(tài)信息及通道狀態(tài)模擬單元模擬天線開短路狀態(tài)及接收通道異常場景；所述PVT信息及狀態(tài)信息模擬單元模擬異常的定時定位結(jié)果及異常的狀態(tài)信息；所述閏秒信息模擬單元模擬異常的閏秒預(yù)告場景。
[0007]所述脈沖模擬電路包括相位調(diào)整電路、少脈沖電路、多脈沖電路和選擇電路，
其中所述相位調(diào)整電路根據(jù)脈沖異常場景控制參數(shù)對所述GNSS授時電路輸出的1PPS信號進行相位調(diào)整；
所述少脈沖電路和所述多脈沖電路根據(jù)脈沖異常場景控制參數(shù)對所述相位調(diào)整電路輸出的1PPS信號進行處理，生成異常脈沖信號；
選擇電路根據(jù)脈沖異常場景控制參數(shù)，選擇所述相位調(diào)整電路、所述少脈沖電路和所述多脈沖電路的任一輸出信號作為所述脈沖模擬電路的輸出pps信號。
[0008]所述GNSS授時電路接收GNSS衛(wèi)星導(dǎo)航信號，為所述數(shù)據(jù)解析模擬電路的數(shù)據(jù)端口提供RF狀態(tài)、通道狀態(tài)、PVT信息與狀態(tài)和閏秒預(yù)告信息，為所述數(shù)據(jù)解析模擬電路和所述脈沖模擬電路的1PPS信號端口提供正常的1PPS信號。
[0009]所述衛(wèi)星數(shù)據(jù)異常場景控制參數(shù)包括RF異常類型、通道異常類型、PVT異常類型和閏秒異常類型。
[0010]所述脈沖異常場景控制參數(shù)包括脈沖相位參數(shù)、少脈沖異常類型、多脈沖異常類型和脈沖選擇參數(shù)。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述電平轉(zhuǎn)換電路為一電壓轉(zhuǎn)換芯片。
[0012]優(yōu)選地，所述時鐘電路由晶振及其外圍器件組成。
[0013]一種衛(wèi)星時間同步設(shè)備異常處理能力的測試方法，所述方法涉及GNSS授時電路、數(shù)據(jù)解析模擬電路、脈沖模擬電路、電平轉(zhuǎn)換電路和時鐘電路，其中所述時鐘電路與所述數(shù)據(jù)解析模擬電路和脈沖模擬電路連接，為所述數(shù)據(jù)解析模擬電路和脈沖模擬電路提供可靠的工作時鐘，其余電路的工作步驟如下:
步驟一、GNSS授時電路通過GNSS天線接收GNSS衛(wèi)星導(dǎo)航信號；
步驟二、所述GNSS授時電路為所述數(shù)據(jù)解析模擬電路的信息輸入端口提供RF狀態(tài)、通道狀態(tài)、PVT信息與狀態(tài)和閏秒預(yù)告信息，為所述數(shù)據(jù)解析模擬電路的1PPS信號輸入端口和所述脈沖模擬電路的輸入端口提供正常的1PPS信號；
步驟三、外部控制設(shè)備產(chǎn)生一種或多種衛(wèi)星數(shù)據(jù)異常場景和脈沖異常場景控制參數(shù)，通過電平轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換電平后發(fā)送給所述數(shù)據(jù)解析模擬電路；
步驟四、所述數(shù)據(jù)解析模擬電路接收并解析所述一種或多種衛(wèi)星數(shù)據(jù)異常場景控制參數(shù)、仿真模擬一種或多種衛(wèi)星數(shù)據(jù)異常場景并將仿真模擬產(chǎn)生的數(shù)據(jù)封裝成為衛(wèi)星時間同步設(shè)備可識別的報文后發(fā)送給所述電平轉(zhuǎn)換電路的數(shù)據(jù)信號端口；
步驟五、所述數(shù)據(jù)解析模擬電路接收并解析所述的一種或多種脈沖異常場景控制參數(shù)并發(fā)送給所述脈沖模擬電路的輸入端口；
步驟六、所述脈沖模擬電路根據(jù)所述控制參數(shù)調(diào)整脈沖相位和/或脈沖頻率，將產(chǎn)生的異常脈沖信號發(fā)送給所述電平轉(zhuǎn)換電路的PPS信號端口 ；
步驟七、所述電平轉(zhuǎn)換電路進行數(shù)據(jù)信號和PPS信號的電平變換，并發(fā)送給被測衛(wèi)星時間同步設(shè)備；
步驟八、檢測所述衛(wèi)星時間同步設(shè)備的異常處理能力。
[0014]本發(fā)明的一種衛(wèi)星時間同步設(shè)備異常處理能力的測試裝置和方法，用以模擬GNSS授時電路產(chǎn)生各種異常場景，以測試后端衛(wèi)星時間同步設(shè)備對于異常情況的容錯能力及其異常處理算法的完備性。該裝置體積小，成本低，易操作，可滿足一般測試要求，并且功能可擴展性強。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的測試裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
[0016]圖2為本發(fā)明的測試裝置的數(shù)據(jù)解析模擬電路原理圖。
[0017]圖3為本發(fā)明的測試裝置的脈沖模擬電路原理圖。
[0018]圖4為本發(fā)明的測試裝置的裝置應(yīng)用實例圖。
[0019]圖5為GNSS授時電路PVT時間信息異常時處理流程圖。
[0020]圖6為GNSS授時電路1PPS脈沖異常時處理流程圖。
【具體實施方式】
[0021]如圖1所示，一種衛(wèi)星時間同步設(shè)備異常處理能力的測試裝置，包括GNSS授時電路、數(shù)據(jù)解析模擬電路、脈沖模擬電路、電平轉(zhuǎn)換電路和時鐘電路；
所述GNSS授時電路接收GNSS衛(wèi)星導(dǎo)航信號，實現(xiàn)定時定位功能。其數(shù)據(jù)端口與所述數(shù)據(jù)解析模擬電路的信息輸入端口連接，為數(shù)據(jù)解析模擬電路提供RF狀態(tài)、通道狀態(tài)、PVT信息與狀態(tài)