航天器时间触发系统时钟同步算法的仿真分析  

Analysis and Simulation on Time Triggered Resynchronization Algorithm

作　　者：蔺玥 高亚楠[1] 范松涛[1] 徐春[1] 

机构地区：[1]北京控制工程研究所,北京100190

出　　处：《计算机仿真》2015年第1期103-107,共5页Computer Simulation

基　　金：国家自然科学基金(空间合作目标运动再现中的建模与控制F0301);国家973计划项目(空间合作目标运动再现中跨尺度控制的前沿数学问题2012CB821200-G)的资助

摘　　要：时间触发技术已经逐步应用于航天器导航制导与控制(GNC)系统的信息体系结构设计中,由于时间触发技术使用了经典的Welch-Lynch分布式时钟同步算法[1],因此在工程应用中存在固有的系统级时钟定向漂移问题[2]。针对上述问题,提出了一种使用单一精确时钟对全系统进行整体时钟校时的方案,根据分布式系统工作时序的特点,使用同步误差的算法解决了单一节点无法修正整个分布式系统参数的问题,使系统可以在有限偏差范围内不断调整时钟相位,避免了系统级的时间误差累计。使用形式化方法对算法进行了有界性和收敛性证明,并在Matlab/Simulink平台中对基于时间触发体系结构的GNC系统进行了数学建模和仿真,仿真结果表明GNC系统内所有节点的时钟偏差收敛且有界,满足实际使用需求。In this paper, an improved clock synchronization algorithm for time triggered GNC architecture was proposed. A reference real time （ the GPS time） was added in the architecture, and periodical calibration to the reference real time can be achieved. This algorithm was based on the classical Welch-Lynch fault tolerant clock synchronization process. Systematic clock drift problem was solved using the algorithm. Formal analysis was presented, and verification was taken on Maflab/Simulink platform. Simulation result verifies that the performance of the algorithm is improved and the clock difference is bounded as expected.

关 键 词：时间触发 导航、制导与控制系统 时钟同步 形式化 仿真 

分 类 号：V411.8[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]