基于GPS和高精度實時時鐘的時間同步方法研究.pdf

1、基于基于GPS和高精度實時時鐘的和高精度實時時鐘的時間同步方法研究時間同步方法研究TheResearchofTimeSynchronizationbasedonGPSHighaccuracyRealTimeClock學科專業(yè)：儀器科學與技術(shù)研究生：張亞元指導教師：王向軍教授天津大學精密儀器與光電子工程學院二零一四年十一月摘要摘要時間同步在電力系統(tǒng)、工業(yè)控制、測量測試等工程領(lǐng)域具有極其重要的意義。時間同步的方法主要有GPS授時技術(shù)、同步以

2、太網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議同步技術(shù)等等，不同的方法有各自的優(yōu)缺點和應(yīng)用環(huán)境。雙目或者多目立體視覺同名特征點的匹配一直是一個難題，尤其在相機成像條件、圖片質(zhì)量不佳的情況下，匹配效果更差；如果為每一幀圖像添加絕對時間信息，特征點在另一視場特征點有效時間域內(nèi)的幀上，作為同名匹配的前提條件，可以有效的提高匹配效果和效率。因此，計算機時間同步對于雙目或多目立體視覺同名特征點的匹配有著非常重要的作用。不同于現(xiàn)有時間同步方法，本文提出一種基于GPS接收機

3、和高精度實時時鐘的計算機時間同步方法，不依賴價格高昂的原子鐘等時間源和苛刻的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，能夠在低廉的成本和簡單的設(shè)備條件下為計算機完成時間同步。GPS接收機在衛(wèi)星條件足夠的情況下，輸出與GPS時間相差不過幾十納秒的高精度時間信息，其秒脈沖前沿代表了高精度的整秒時刻。高精度實時時鐘在獲得GPS時間后，作為計算機的時間源，對高精度時間有很好地保持效果，每小時的漂移量為7.2毫秒。計算機通過串行端口從時間源獲得時間信息，串口傳遞時間信息有一定的

4、時間延遲，通過模擬精密時間協(xié)議的方法，可以測算出這個時間延時，在計算機端對時間補償，從而計算機完成高精度時間同步。通過計算機串口產(chǎn)生秒脈沖的方法，在時間同步完成之后，將計算機的整秒秒脈沖與GPS秒脈沖相比對，可以評估本文時間同步方法的同步精度優(yōu)于500微秒。將基于GPS接收機和高精度實時時鐘的時間同步方法應(yīng)用于雙目立體視覺同名特征點匹配過程，在計算機控制相機連續(xù)采集圖像時，每次采集后計算機都從時間模塊獲取高精度時間，作為圖片的時間編號。