史志敏 張?chǎng)?王海英 魏振超

（中國(guó)空間技術(shù)研究院通信衛(wèi)星事業(yè)部，北京 100094）

應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議的衛(wèi)星綜合測(cè)試時(shí)間同步系統(tǒng)

史志敏 張?chǎng)?王海英 魏振超

（中國(guó)空間技術(shù)研究院通信衛(wèi)星事業(yè)部，北京 100094）

針對(duì)廣域網(wǎng)環(huán)境下衛(wèi)星綜合測(cè)試系統(tǒng)存在的測(cè)試設(shè)備之間時(shí)間不同步問(wèn)題，提出應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議（NTP）構(gòu)建衛(wèi)星綜合測(cè)試時(shí)間同步系統(tǒng)。該系統(tǒng)以NTP作為時(shí)間同步協(xié)議，以GPS或“北斗”導(dǎo)航設(shè)備終端作為高精度時(shí)間源，以用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議（UDP）組播形式實(shí)現(xiàn)同網(wǎng)段內(nèi)各測(cè)試設(shè)備之間的時(shí)間同步，以UDP客戶機(jī)/服務(wù)器形式實(shí)現(xiàn)跨網(wǎng)段測(cè)試設(shè)備之間的時(shí)間同步。文章提出的時(shí)間同步系統(tǒng)，可解決廣域網(wǎng)衛(wèi)星綜合測(cè)試系統(tǒng)時(shí)間不同步問(wèn)題，也能滿足綜合測(cè)試系統(tǒng)對(duì)時(shí)間精度的要求。

衛(wèi)星綜合測(cè)試系統(tǒng)；時(shí)間同步；網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議

1 引言

為了滿足航天事業(yè)對(duì)衛(wèi)星平臺(tái)和有效載荷發(fā)展提出的更多需求，我國(guó)建設(shè)了新的航天試驗(yàn)驗(yàn)證基地和發(fā)射基地。衛(wèi)星綜合測(cè)試人員須要對(duì)位于研制、試驗(yàn)、發(fā)射場(chǎng)所的衛(wèi)星進(jìn)行測(cè)試，因此有必要建立基于廣域網(wǎng)的衛(wèi)星綜合測(cè)試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)整星的遠(yuǎn)程測(cè)試。在基于廣域網(wǎng)的衛(wèi)星綜合測(cè)試系統(tǒng)中，測(cè)試設(shè)備分布在各個(gè)場(chǎng)所，容易導(dǎo)致測(cè)試設(shè)備之間時(shí)間的不一致問(wèn)題，產(chǎn)生測(cè)試數(shù)據(jù)時(shí)間戳混亂，從而影響測(cè)試數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和測(cè)試結(jié)果的判讀。為保證綜合測(cè)試的正常進(jìn)行，必須對(duì)整個(gè)衛(wèi)星綜合測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行時(shí)間同步，以實(shí)現(xiàn)廣域網(wǎng)狀態(tài)下各場(chǎng)所測(cè)試設(shè)備之間的時(shí)間一致。

我國(guó)現(xiàn)有衛(wèi)星綜合測(cè)試系統(tǒng)是在局域網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上構(gòu)建的分布式系統(tǒng)，系統(tǒng)中采用客戶機(jī)/服務(wù)器模式的時(shí)間同步軟件完成局域網(wǎng)內(nèi)各測(cè)試設(shè)備之間的時(shí)間同步功能。時(shí)間同步軟件系統(tǒng)應(yīng)用用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議（UDP）組播技術(shù)及自定義時(shí)間協(xié)議，實(shí)現(xiàn)同網(wǎng)段測(cè)試設(shè)備之間的時(shí)間同步。由于UDP組播常常會(huì)受到路由設(shè)備的限制，跨網(wǎng)段實(shí)現(xiàn)測(cè)試設(shè)備的時(shí)間同步需要專門的數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)軟件支持。上述方式雖然可以實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步信息在局域網(wǎng)上的傳遞，但是未考慮信息在網(wǎng)絡(luò)上的延遲問(wèn)題，不適用于廣域網(wǎng)環(huán)境下測(cè)試設(shè)備之間的時(shí)間同步，因而須要采用新的技術(shù)手段解決廣域網(wǎng)環(huán)境下的綜合測(cè)試系統(tǒng)時(shí)間同步問(wèn)題。

網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議（NTP）是廣泛應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)間同步標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，同時(shí)被應(yīng)用于美國(guó)軍用設(shè)施中，如美國(guó)海軍天文臺(tái)應(yīng)用包括NTP的一系列協(xié)議建設(shè)了網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步服務(wù)器，并向公眾開(kāi)放［1］，美國(guó)海軍戰(zhàn)斗系統(tǒng)艦上時(shí)間同步系統(tǒng)采用NTP進(jìn)行時(shí)間派發(fā)［2］。近年來(lái)，NTP在我國(guó)也被廣泛應(yīng)用于銀行、電力［3］等行業(yè)中，并被研究應(yīng)用于航天測(cè)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)［4］和裝備管理信息系統(tǒng)［5］中。

根據(jù)廣域網(wǎng)環(huán)境下衛(wèi)星綜合測(cè)試系統(tǒng)的特點(diǎn)，本文提出構(gòu)建應(yīng)用NTP的衛(wèi)星綜合測(cè)試時(shí)間同步系統(tǒng)，以GPS或“北斗”導(dǎo)航衛(wèi)星終端作為高精度時(shí)間源，可解決衛(wèi)星綜合測(cè)試系統(tǒng)跨網(wǎng)段、跨地域的時(shí)間同步問(wèn)題，同時(shí)能滿足綜合測(cè)試系統(tǒng)對(duì)時(shí)間精度的要求，實(shí)現(xiàn)廣域網(wǎng)的衛(wèi)星綜合測(cè)試系統(tǒng)各測(cè)試設(shè)備之間的時(shí)間一致。

2 衛(wèi)星綜合測(cè)試時(shí)間同步技術(shù)研究

2.1 NTP時(shí)間同步技術(shù)

根據(jù)適用范圍不同，目前采用的時(shí)間同步技術(shù)主要包括：GPS時(shí)間同步技術(shù)，短波授時(shí)和長(zhǎng)波授時(shí)時(shí)間同步技術(shù)，電話撥號(hào)時(shí)間同步技術(shù)，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（DDN）專線時(shí)間同步技術(shù)，同步數(shù)字體系（SDH）網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步技術(shù)，以太網(wǎng)時(shí)間同步技術(shù)等［6］?；诰W(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步協(xié)議包括：時(shí)間協(xié)議（Time Protocol）、日時(shí)協(xié)議（Daytime Protocol）、NTP，以及僅用于用戶端的簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議（SNTP）和精確時(shí)間協(xié)議（PTP）。其中：時(shí)間協(xié)議和日時(shí)協(xié)議沒(méi)有考慮網(wǎng)絡(luò)延時(shí)，能表示到秒級(jí)。NTP是一種基于TCP/IP的時(shí)間傳遞協(xié)議，能實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)的時(shí)間精度。SNTP是精簡(jiǎn)版的NTP［7］，主要對(duì)NTP涉及有關(guān)訪問(wèn)安全、服務(wù)器自動(dòng)遷移部分進(jìn)行縮減，其理論精度為秒級(jí)。PTP是一個(gè)能夠在測(cè)量和控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)高精度時(shí)鐘同步的精確時(shí)間協(xié)議［8］，基于以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)同步和管理，以及延時(shí)的自動(dòng)校正等特點(diǎn)，具有亞微秒級(jí)同步精度，主要適用于本地網(wǎng)絡(luò)。由于新的衛(wèi)星綜合測(cè)試系統(tǒng)是一個(gè)基于廣域網(wǎng)的分布式系統(tǒng)，地面測(cè)試設(shè)備均通過(guò)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，且考慮到衛(wèi)星綜合測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試設(shè)備對(duì)時(shí)間精度的要求，本文重點(diǎn)研究NTP應(yīng)用技術(shù)。

NTP是一種同步網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器時(shí)鐘的動(dòng)態(tài)、穩(wěn)定和容錯(cuò)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)因特網(wǎng)上高精確和健壯的時(shí)間同步服務(wù)［9］，最新的正式版本為 V4［10］。該協(xié)議可以獨(dú)立地估算同步信息包在網(wǎng)絡(luò)上的往返延遲及計(jì)算機(jī)時(shí)鐘偏差，實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)上同步時(shí)間與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間差小于1 ms，而廣域網(wǎng)上同步時(shí)間與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間差為幾十毫秒［11］。

NTP服務(wù)器通過(guò)組播、對(duì)等及客戶機(jī)/服務(wù)器3種方式與其他時(shí)間服務(wù)器或客戶機(jī)進(jìn)行時(shí)間同步。組播方式主要適用于同一局域網(wǎng)的環(huán)境，時(shí)間服務(wù)器以組播方式將時(shí)間信息傳送給其他客戶機(jī)實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步。對(duì)等方式適用于配置冗余的時(shí)間服務(wù)器，即同層的時(shí)間服務(wù)器之間可以互相作為時(shí)間服務(wù)器進(jìn)行時(shí)間同步?？蛻魴C(jī)/服務(wù)器方式適用于時(shí)間服務(wù)器與上層時(shí)間服務(wù)器的時(shí)間同步，并為下層同步客戶機(jī)提供時(shí)間同步服務(wù)。

NTP時(shí)間同步原理如下：在客戶機(jī)和服務(wù)器點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接情況下，客戶機(jī)向服務(wù)器發(fā)送同步請(qǐng)求時(shí)間包，服務(wù)器接收到請(qǐng)求包后向客戶機(jī)發(fā)送響應(yīng)包。在這個(gè)過(guò)程中，記錄下請(qǐng)求包離開(kāi)客戶機(jī)的時(shí)間戳T1和到達(dá)服務(wù)器的時(shí)間戳T2，以及響應(yīng)包離開(kāi)服務(wù)器的時(shí)間戳T3和到達(dá)客戶機(jī)的時(shí)間戳T4。設(shè)請(qǐng)求包和響應(yīng)包在網(wǎng)上傳播的時(shí)間分別為δ1和δ2，客戶機(jī)與服務(wù)器之間的時(shí)鐘偏差為θ，數(shù)據(jù)包交換的往返延遲為δ，則

假設(shè)請(qǐng)求包和響應(yīng)包在網(wǎng)上傳播的時(shí)間相同，即δ1=δ2，則可解得

因此，客戶機(jī)用T1，T2，T3，T4這4個(gè)時(shí)間戳就能夠計(jì)算出θ及δ這兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。由式（2）可以看出，θ和δ只與T2-T1和T4-T3相關(guān)，而與T3-T2無(wú)關(guān)，即與服務(wù)器處理請(qǐng)求所需的時(shí)間無(wú)關(guān)?？蛻魴C(jī)可通過(guò)計(jì)算出的時(shí)鐘偏差θ去調(diào)整客戶機(jī)的本地時(shí)鐘，使之與服務(wù)器時(shí)鐘同步。

2.2 基于廣域網(wǎng)的衛(wèi)星綜合測(cè)試系統(tǒng)

基于廣域網(wǎng)的衛(wèi)星綜合測(cè)試系統(tǒng)（見(jiàn)圖1）是在云計(jì)算技術(shù)基礎(chǔ)上建立的系統(tǒng)，是對(duì)現(xiàn)有局域網(wǎng)測(cè)試系統(tǒng)的一個(gè)擴(kuò)展?；趶V域網(wǎng)的衛(wèi)星綜合測(cè)試系統(tǒng)由位于衛(wèi)星研制基地云測(cè)試服務(wù)中心的云計(jì)算服務(wù)器集群和云存儲(chǔ)集群、位于儀器設(shè)備間的測(cè)試設(shè)備、位于操作區(qū)的自動(dòng)化測(cè)試實(shí)施設(shè)備和位于各場(chǎng)所測(cè)試工位的綜合測(cè)試前端設(shè)備組成，可實(shí)現(xiàn)測(cè)試建模與設(shè)計(jì)、遠(yuǎn)程自動(dòng)化測(cè)試、智能化判讀與故障檢測(cè)、綜合測(cè)試過(guò)程管理、測(cè)試數(shù)據(jù)集成與分析等功能。其中：云測(cè)試服務(wù)中心由刀片服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備及虛擬化管理軟件組成，為云計(jì)算和云存儲(chǔ)提供硬件資源，并采用虛擬化技術(shù)對(duì)硬件設(shè)備資源進(jìn)行統(tǒng)一管理，將一臺(tái)硬件服務(wù)器虛擬化為多個(gè)可調(diào)度的服務(wù)器，供多個(gè)衛(wèi)星測(cè)試服務(wù)器軟件共享使用。儀器設(shè)備間內(nèi)部署各分系統(tǒng)后端專用或通用測(cè)試設(shè)備。測(cè)試操作人員通過(guò)自動(dòng)化測(cè)試實(shí)施設(shè)備遠(yuǎn)程控制綜合測(cè)試系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)各測(cè)試工位衛(wèi)星的自動(dòng)化測(cè)試。

基于廣域網(wǎng)的綜合測(cè)試系統(tǒng)分布于衛(wèi)星研制區(qū)、衛(wèi)星試驗(yàn)區(qū)、衛(wèi)星發(fā)射區(qū)等各處，容易產(chǎn)生各處測(cè)試設(shè)備之間時(shí)間不一致問(wèn)題。因此，為保證衛(wèi)星綜合測(cè)試工作能夠正常順利地進(jìn)行，需要一個(gè)時(shí)間同步系統(tǒng)來(lái)保證各處測(cè)試設(shè)備之間時(shí)間一致。

圖1 基于廣域網(wǎng)的衛(wèi)星綜合測(cè)試系統(tǒng)Eig.1 Satellite integration test system based on wide area network

2.3 應(yīng)用NTP的衛(wèi)星綜合測(cè)試時(shí)間同步系統(tǒng)

由于NTP能夠?qū)崿F(xiàn)因特網(wǎng)環(huán)境下精度達(dá)到幾十毫秒的時(shí)間同步能力，為保證基于廣域網(wǎng)的綜合測(cè)試系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)各測(cè)試設(shè)備之間的時(shí)間同步，并考慮到綜合測(cè)試系統(tǒng)對(duì)時(shí)間精度的要求，選擇NTP作為衛(wèi)星綜合測(cè)試時(shí)間同步系統(tǒng)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，并給出該時(shí)間同步系統(tǒng)的方案。

衛(wèi)星綜合測(cè)試時(shí)間同步系統(tǒng)依托廣域網(wǎng)衛(wèi)星綜合測(cè)試系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和測(cè)試設(shè)備建立。整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為樹(shù)狀層次結(jié)構(gòu)，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示。在系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中，時(shí)間同步服務(wù)器分為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)。根據(jù)同步網(wǎng)絡(luò)實(shí)際情況，時(shí)間服務(wù)器還可以繼續(xù)擴(kuò)展到四級(jí)或五級(jí)，等等。

圖2 應(yīng)用NTP的衛(wèi)星綜合測(cè)試時(shí)間同步系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Eig.2 Net framework of satellite integration test time synchronization system based on NTP

在應(yīng)用NTP的衛(wèi)星綜合測(cè)試系統(tǒng)中，各測(cè)試設(shè)備之間的時(shí)間同步依據(jù)NTP標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。除一級(jí)同步服務(wù)器之外，每個(gè)同步服務(wù)器均以UDP組播的模式將時(shí)間同步信息發(fā)送給下一級(jí)時(shí)間同步客戶機(jī)，同時(shí)也能以UDP客戶機(jī)/服務(wù)器的模式實(shí)現(xiàn)上、下兩級(jí)時(shí)間同步服務(wù)器之間的時(shí)間同步。由于同網(wǎng)段內(nèi)數(shù)據(jù)包傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)延遲較小，在客戶機(jī)與服務(wù)器之間的時(shí)間同步時(shí)可以忽略，因此同網(wǎng)段內(nèi)客戶機(jī)和服務(wù)器之間以UDP組播的形式進(jìn)行。上、下級(jí)同步服務(wù)器之間的時(shí)間同步信息可能會(huì)跨越不同網(wǎng)段，因此這些服務(wù)器之間的時(shí)間同步須采用客戶機(jī)/服務(wù)器的模式，并以NTP時(shí)間同步原理為依據(jù)。在不同網(wǎng)段間時(shí)間同步時(shí)，客戶機(jī)向服務(wù)器發(fā)送同步請(qǐng)求時(shí)間包，記錄請(qǐng)求包離開(kāi)客戶機(jī)的時(shí)間戳。當(dāng)服務(wù)器接收到請(qǐng)求包時(shí)，記錄包到達(dá)的時(shí)間戳，生成響應(yīng)包，并記錄響應(yīng)包離開(kāi)服務(wù)器的時(shí)間戳，然后再發(fā)送給客戶機(jī)。客戶機(jī)在接收到響應(yīng)包時(shí)記錄當(dāng)時(shí)的時(shí)間戳。最后，客戶機(jī)根據(jù)式（2）計(jì)算出客戶機(jī)與服務(wù)器的時(shí)間偏差，并以該偏差去調(diào)整客戶機(jī)的本地時(shí)鐘，實(shí)現(xiàn)客戶機(jī)和服務(wù)器之間的時(shí)鐘同步。

考慮到整個(gè)廣域網(wǎng)綜合測(cè)試系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征，以及衛(wèi)星綜合測(cè)試的實(shí)際需求，本文的時(shí)間同步系統(tǒng)選擇綜合測(cè)試系統(tǒng)云測(cè)試服務(wù)中心的一臺(tái)計(jì)算機(jī)作為一級(jí)同步服務(wù)器。該服務(wù)器和一臺(tái)GPS或“北斗”導(dǎo)航系統(tǒng)的授時(shí)終端設(shè)備相連，授時(shí)終端設(shè)備作為時(shí)間源為一級(jí)同步服務(wù)器提供協(xié)調(diào)世界時(shí)（UTC），一級(jí)同步服務(wù)器將獲取的UTC時(shí)間轉(zhuǎn)化為北京時(shí)間，并提供給二級(jí)同步服務(wù)器。由于云測(cè)試服務(wù)中心各虛擬服務(wù)器均配置在同一個(gè)網(wǎng)段下并形成集群，因此可以選擇集群管理服務(wù)器作為一個(gè)二級(jí)同步服務(wù)器，集群中的其他成員均作為該二級(jí)同步服務(wù)器的客戶機(jī)。每個(gè)儀器設(shè)備間的測(cè)試設(shè)備均配置在同一個(gè)網(wǎng)段下，因此可以選擇一臺(tái)計(jì)算機(jī)作為一個(gè)二級(jí)同步服務(wù)器，該儀器設(shè)備間的其他測(cè)試設(shè)備均作為該二級(jí)同步服務(wù)器的客戶機(jī)。如果某儀器設(shè)備間的測(cè)試設(shè)備比較多，需要占用多個(gè)網(wǎng)段，那么該儀器設(shè)備間要根據(jù)網(wǎng)段配置多個(gè)二級(jí)同步服務(wù)器，為各自網(wǎng)段的測(cè)試設(shè)備提供時(shí)間服務(wù)。由于二級(jí)同步服務(wù)器較多會(huì)導(dǎo)致一級(jí)同步服務(wù)器負(fù)載過(guò)重，因此可以將一些網(wǎng)段配置為三級(jí)時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)測(cè)試工位放置的前端測(cè)試設(shè)備，處在和儀器設(shè)備間設(shè)備及云測(cè)試服務(wù)中心各服務(wù)器均不相同的網(wǎng)段內(nèi)，因此要為測(cè)試大廳各網(wǎng)段配置二級(jí)或三級(jí)時(shí)間同步服務(wù)器。

應(yīng)用NTP的衛(wèi)星綜合測(cè)試時(shí)間同步系統(tǒng)基于軟件技術(shù)實(shí)現(xiàn)，如圖3所示，從軟件體系結(jié)構(gòu)上看，可以劃分為三個(gè)層次三種類型。三個(gè)層次即一級(jí)同步服務(wù)器層、次級(jí)同步服務(wù)器層和同步客戶機(jī)層，三種類型的軟件包括一級(jí)同步服務(wù)器軟件、次級(jí)同步服務(wù)器軟件和同步客戶機(jī)軟件。次級(jí)同步服務(wù)器和同步客戶機(jī)均作為同一個(gè)上級(jí)同步服務(wù)器的時(shí)間同步節(jié)點(diǎn)，處于同一層次。三種軟件之間的時(shí)間信息流向由圖3中箭頭標(biāo)示。

圖3 應(yīng)用NTP的衛(wèi)星綜合測(cè)試時(shí)間同步系統(tǒng)軟件方案Eig.3 Software architecture of satellite integration test time synchronization system based on NTP

本文提出的應(yīng)用NTP的衛(wèi)星綜合測(cè)試時(shí)間同步系統(tǒng)，依據(jù)基于廣域網(wǎng)的衛(wèi)星綜合測(cè)試系統(tǒng)搭建，且具有和基于廣域網(wǎng)的衛(wèi)星綜合測(cè)試系統(tǒng)類似的網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)。由于本文的時(shí)間同步系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和結(jié)構(gòu)與互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境相比相對(duì)獨(dú)立和簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)傳輸路徑相對(duì)單一，因此不考慮對(duì)通信過(guò)程中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備所造成的時(shí)間偏差進(jìn)行校正，且時(shí)間同步服務(wù)器全部采用單一服務(wù)器的形式。

3 可行性與優(yōu)勢(shì)分析

1）可行性分析

本文時(shí)間同步系統(tǒng)采用的NTP為成熟的網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議，在國(guó)外廣泛應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)軟件系統(tǒng)中，國(guó)內(nèi)被銀行、通信、電力等各行業(yè)所采用，并被研究應(yīng)用于航天測(cè)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和裝備管理信息系統(tǒng)中，技術(shù)成熟度高。文中所采用的UDP，是網(wǎng)絡(luò)通信中的一個(gè)經(jīng)常被采用的重要國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，且被現(xiàn)有綜合測(cè)試系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)校時(shí)軟件所采用。另外，就軟件結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，本文所采用的客戶機(jī)/服務(wù)器型層次結(jié)構(gòu)，能夠繼承現(xiàn)有綜合測(cè)試系統(tǒng)校時(shí)軟件的相關(guān)技術(shù)。綜上所述，建立應(yīng)用NTP的衛(wèi)星綜合測(cè)試時(shí)間同步系統(tǒng)方案是可行的，能夠滿足廣域網(wǎng)條件下的綜合測(cè)試設(shè)備之間的時(shí)間同步要求。

2）優(yōu)勢(shì)分析

應(yīng)用NTP的衛(wèi)星綜合測(cè)試時(shí)間同步系統(tǒng)，通過(guò)GPS或“北斗”導(dǎo)航設(shè)備終端獲取高精度時(shí)間信息，并將該時(shí)間信息作為時(shí)間源提供給廣域網(wǎng)綜合測(cè)試系統(tǒng)，能夠保證廣域網(wǎng)綜合測(cè)試系統(tǒng)時(shí)間源的精度。同時(shí)，以UDP組播形式實(shí)現(xiàn)同網(wǎng)段內(nèi)各測(cè)試設(shè)備之間的時(shí)間同步，應(yīng)用NTP時(shí)間同步原理并以UDP客戶機(jī)/服務(wù)器形式實(shí)現(xiàn)跨網(wǎng)段測(cè)試設(shè)備之間的時(shí)間同步，既考慮了系統(tǒng)運(yùn)行的效率問(wèn)題，又滿足了衛(wèi)星綜合測(cè)試系統(tǒng)時(shí)間精確到毫秒的要求，可有效解決現(xiàn)有綜合測(cè)試系統(tǒng)校時(shí)軟件所不能實(shí)現(xiàn)的廣域網(wǎng)環(huán)境下綜合測(cè)試系統(tǒng)的時(shí)間同步問(wèn)題。

4 結(jié)束語(yǔ)

基于局域網(wǎng)的測(cè)試設(shè)備網(wǎng)絡(luò)校時(shí)系統(tǒng)未考慮時(shí)間同步信息網(wǎng)絡(luò)延遲，無(wú)法滿足廣域網(wǎng)情況下測(cè)試系統(tǒng)的時(shí)間同步要求。為此，本文根據(jù)廣域網(wǎng)條件下衛(wèi)星綜合測(cè)試系統(tǒng)的特點(diǎn)，提出了應(yīng)用NTP構(gòu)建衛(wèi)星綜合測(cè)試時(shí)間同步系統(tǒng)。此系統(tǒng)首先從GPS或“北斗”導(dǎo)航衛(wèi)星的終端設(shè)備獲得高精度時(shí)間，分別采用UDP組播方式及UDP客戶機(jī)/服務(wù)器方式，完成同網(wǎng)段內(nèi)或跨網(wǎng)段測(cè)試設(shè)備之間的時(shí)間同步。該系統(tǒng)既能滿足衛(wèi)星綜合測(cè)試系統(tǒng)時(shí)間同步信息的精度要求，同時(shí)又可解決廣域網(wǎng)環(huán)境下綜合測(cè)試系統(tǒng)的時(shí)間同步問(wèn)題。

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（編輯：夏光）

Time Synchronization System of Satellite Integration Test Using NTP

SHI Zhimin ZHANG Xin WANG Haiying WEI Zhenchao
（Institute of Telecommunication Satellite，China Academy of Space Technology，Beijing 100094，China）

In order to resolve the time unsynchronization problem existing in satellite integration test system under WAN（wide area net）environment，the paper puts forward a time synchronization system of satellite integration test based on NTP.This system uses NTP as time synchronization standard，and uses a GPS or Beidou navigation equipment as high precision time source.Time of test equipments in one net segment is synchronized by UDP group broadcast，and time of test equipments in different net segments is synchronized by UDP client/server.The system proposed can not only solve the problem of the time unsynchronization problem existing in satellite integration test system under WAN environment，but also satisfy the time precision requirement of satellite integration test system.

satellite integration test system；time synchronization；network time protocol

V416.8

A DOI：10.3969/j.issn.1673-8748.2015.03.019

2014-06-18；

2014-09-29

國(guó)家重大航天工程

史志敏，女，工程師，從事衛(wèi)星綜合測(cè)試工作。Email：iamtree@126.com。