張 亮，張旭東，袁永瓊

一種TDMA體制數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)虛實(shí)聯(lián)合仿真系統(tǒng)時(shí)間同步方案

張 亮，張旭東，袁永瓊

（中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十研究所，西安 710068）

仿真技術(shù)在數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)全生命周期研究中發(fā)揮重要作用。針對(duì)時(shí)分多址（TDMA）體制數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)虛實(shí)聯(lián)合仿真系統(tǒng)對(duì)時(shí)間同步的需求，基于硬件時(shí)鐘同步與軟件時(shí)鐘同步相結(jié)合的思想，設(shè)計(jì)了一種TDMA體制數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)虛實(shí)聯(lián)合仿真系統(tǒng)時(shí)間同步方案，為虛實(shí)聯(lián)合仿真系統(tǒng)所有成員提供一致的時(shí)間基礎(chǔ)。并在實(shí)驗(yàn)室搭建了原型系統(tǒng)對(duì)提出的時(shí)間同步方案進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明本方案有效可行，并具備高精度、低代價(jià)等優(yōu)勢(shì)。

數(shù)據(jù)鏈；時(shí)分多址；虛實(shí)聯(lián)合仿真；時(shí)間同步

0 引言

數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)是當(dāng)今軍事領(lǐng)域中核心的無(wú)線戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，是現(xiàn)代信息化聯(lián)合作戰(zhàn)能力的倍增器[1]。在當(dāng)今信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化作戰(zhàn)發(fā)展趨勢(shì)下，對(duì)于數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的研究熱度越來(lái)越高。由于數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)技術(shù)復(fù)雜，研發(fā)、使用和維護(hù)成本高，仿真技術(shù)在數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)全生命周期研究中發(fā)揮重要作用[2]。對(duì)于采用時(shí)分多址（Time Division Multiple Access，TDMA）體制的數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，各成員之間高精度的時(shí)間同步是系統(tǒng)組網(wǎng)以提供設(shè)計(jì)功能的基礎(chǔ)條件，因此對(duì)此類(lèi)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究的關(guān)鍵支撐技術(shù)之一就是仿真成員間的高精度時(shí)間同步。

針對(duì)上述問(wèn)題，本文采用硬件時(shí)鐘同步與軟件時(shí)鐘同步相結(jié)合的思想，設(shè)計(jì)了一種TDMA體制數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)虛實(shí)聯(lián)合仿真系統(tǒng)時(shí)間同步方案，實(shí)現(xiàn)包含實(shí)體成員與虛擬成員的所有成員之間高精度時(shí)間同步，為仿真系統(tǒng)后續(xù)能力高可信度實(shí)現(xiàn)提供統(tǒng)一時(shí)間基礎(chǔ)。在實(shí)驗(yàn)室搭建了原型系統(tǒng)對(duì)本文提出的時(shí)間同步方案進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明方案有效可行。

1 時(shí)間同步技術(shù)簡(jiǎn)介

1.1 TDMA

TDMA是一種為實(shí)現(xiàn)共享傳輸介質(zhì)（一般指無(wú)線電）或者網(wǎng)絡(luò)的通信技術(shù)。它允許多個(gè)用戶在不同的時(shí)間片（時(shí)隙）使用相同的頻率進(jìn)行通信，用戶一個(gè)接一個(gè)使用自己的時(shí)間片。

以美軍Link-16為例，采用TDMA的工作方式，把整個(gè)時(shí)間軸按時(shí)間段劃分為時(shí)元、時(shí)幀和時(shí)隙，一天24 h分為112.5個(gè)12.7 min的時(shí)元，每個(gè)時(shí)元分為64個(gè)12 s的時(shí)幀，每個(gè)時(shí)幀分為1 536個(gè) 7.812 5 ms的時(shí)隙。Link-16為每個(gè)成員分配一定數(shù)量的時(shí)隙用以發(fā)射信號(hào)，在不發(fā)射信號(hào)的時(shí)隙中接收其他成員所發(fā)射的信號(hào)[3]。

1.2 時(shí)間同步

時(shí)間同步是分布式系統(tǒng)的核心技術(shù)之一。其目的是維護(hù)一個(gè)全局一致的物理或邏輯時(shí)鐘，使得系統(tǒng)中的信息、事件及各節(jié)點(diǎn)與時(shí)間有關(guān)的行為有一個(gè)全局一致的解釋?zhuān)蚴翘峁┮环N仿真時(shí)間的推進(jìn)機(jī)制，以確保節(jié)點(diǎn)發(fā)送和接收消息在時(shí)間邏輯上是完全正確的[4]。

從實(shí)現(xiàn)機(jī)制來(lái)說(shuō)，時(shí)間同步方法可以分為硬件時(shí)間同步、軟件時(shí)間同步以及混合時(shí)間同步三類(lèi)。

1）硬件時(shí)間同步

硬件時(shí)間同步是利用硬件設(shè)施（如GPS接收機(jī)[5]、協(xié)調(diào)世界時(shí)（Universal Time Coordinated，UTC）接收機(jī)、專(zhuān)用的時(shí)鐘信號(hào)線路等）進(jìn)行節(jié)點(diǎn)局部時(shí)鐘之間的同步，操作對(duì)象是節(jié)點(diǎn)硬件時(shí)鐘。其優(yōu)點(diǎn)在于同步精度很高，一般為μs級(jí)至ns級(jí)，但需要引入專(zhuān)用的硬件設(shè)備，代價(jià)高、操作不便。

2）軟件時(shí)間同步

軟件時(shí)間同步是利用時(shí)間同步算法（如網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議（Network Time Protocol，NTP）[6]、精確時(shí)間協(xié)議（Precision Time Protocol，PTP）[7]等）進(jìn)行節(jié)點(diǎn)局部時(shí)鐘之間的同步，操作對(duì)象是節(jié)點(diǎn)邏輯時(shí)鐘。其優(yōu)點(diǎn)在于無(wú)需專(zhuān)用硬件設(shè)備，實(shí)現(xiàn)方式更靈活，成本較低，但信息交互、計(jì)算量等開(kāi)銷(xiāo)較大，節(jié)點(diǎn)間的同步偏差容易積累，同步信息傳輸延遲不確定性大，導(dǎo)致同步精度較低，一般為ms級(jí)至μs級(jí)。

3）混合時(shí)間同步

混合時(shí)間同步是把硬件時(shí)間同步和軟件時(shí)間同步的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)。一般有兩種實(shí)現(xiàn)方式：一種是基于軟件時(shí)間同步思路，引入專(zhuān)用硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步算法以提高同步精度；另一種是基于分層思路，將大規(guī)模分布的系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)劃分為多個(gè)網(wǎng)段，在每個(gè)網(wǎng)段中設(shè)置一個(gè)時(shí)間服務(wù)節(jié)點(diǎn)，引入專(zhuān)用硬件設(shè)備以硬件時(shí)間同步方式實(shí)現(xiàn)網(wǎng)段間時(shí)間同步，在每個(gè)網(wǎng)段內(nèi)通過(guò)軟件時(shí)間同步方式實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)與本網(wǎng)段時(shí)間服務(wù)節(jié)點(diǎn)間時(shí)間同步。其時(shí)間同步精度一般介于硬件時(shí)間同步與軟件時(shí)間同步方式之間，成本適中易于接受。

2 時(shí)間同步方案設(shè)計(jì)

為提高仿真技術(shù)在數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)全生命周期研究中的可用性及可靠性，研究人員提出虛實(shí)聯(lián)合仿真的技術(shù)路線，在純數(shù)字仿真的環(huán)境中引入真實(shí)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)，以提高整體仿真系統(tǒng)貼近真實(shí)的程度[8]。對(duì)于TDMA體制的數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)仿真來(lái)說(shuō)，各節(jié)點(diǎn)間的時(shí)間同步問(wèn)題是待解決的首要問(wèn)題。針對(duì)虛實(shí)聯(lián)合仿真系統(tǒng)，研究分析各成員時(shí)鐘類(lèi)型、性能以及時(shí)間信息傳遞途徑，設(shè)計(jì)一種全局時(shí)間同步方案，實(shí)現(xiàn)包含實(shí)體成員與虛擬成員的所有成員間高精度時(shí)間同步，為仿真系統(tǒng)提供一致的時(shí)間資源管理調(diào)度能力，真實(shí)可靠地實(shí)現(xiàn)TDMA體制數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)虛實(shí)聯(lián)合仿真。

2.1 仿真系統(tǒng)時(shí)間架構(gòu)

虛實(shí)聯(lián)合仿真系統(tǒng)主要包括實(shí)物射頻部分、計(jì)算機(jī)虛擬部分以及虛實(shí)交互部分，根據(jù)實(shí)現(xiàn)原理及使用需求，各部分成員使用不同類(lèi)型的時(shí)鐘以提供本地時(shí)間服務(wù)，實(shí)物射頻部分和虛實(shí)交互部分使用硬件時(shí)鐘，計(jì)算機(jī)虛擬部分使用邏輯時(shí)鐘。各成員時(shí)鐘共同構(gòu)成仿真系統(tǒng)時(shí)間架構(gòu)，其構(gòu)成如圖1所示。

圖1 仿真系統(tǒng)時(shí)間架構(gòu)

2.2 實(shí)物射頻部分時(shí)間同步方法

實(shí)物射頻部分中，實(shí)體數(shù)據(jù)鏈端機(jī)通過(guò)射頻互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)交互射頻信息構(gòu)成數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡(luò)，參考Link-16時(shí)間同步方法完成各成員間的時(shí)間同步[9]。具體同步流程包含粗同步與精同步兩個(gè)部分。

粗同步是基于時(shí)間信息編解碼以及誤差估計(jì)補(bǔ)償原理實(shí)現(xiàn)的，由擔(dān)任時(shí)間基準(zhǔn)的數(shù)據(jù)鏈端機(jī)編碼產(chǎn)生包含自身時(shí)間信息的入網(wǎng)消息，在固定的入網(wǎng)時(shí)隙發(fā)射入網(wǎng)消息，其他成員接收并解析入網(wǎng)消息獲取時(shí)基當(dāng)前時(shí)間信息，根據(jù)軟硬件實(shí)現(xiàn)方案估計(jì)入網(wǎng)消息編碼到發(fā)射以及接收到解析所消耗的時(shí)間作為誤差補(bǔ)償，結(jié)合入網(wǎng)消息中的時(shí)基時(shí)間信息以及誤差估計(jì)補(bǔ)償調(diào)整自身時(shí)鐘完成粗同步?；谡`差補(bǔ)償估計(jì)精度，粗同步一般可達(dá)到百ns級(jí)別的同步精度。

精同步是基于雙向往返校時(shí)（Round-Trip Time，RTT）原理實(shí)現(xiàn)的，由完成粗同步的成員向時(shí)基成員發(fā)送RTT詢(xún)問(wèn)消息，時(shí)基記錄消息到達(dá)時(shí)間（Time of Arrival，TOA）并在當(dāng)前時(shí)隙固定時(shí)刻向詢(xún)問(wèn)成員發(fā)送包含此到達(dá)時(shí)間的RTT應(yīng)答消息，詢(xún)問(wèn)成員記錄應(yīng)答TOA，并根據(jù)上述信息計(jì)算得到與時(shí)基的時(shí)間偏差，以此調(diào)整自身時(shí)鐘完成精同步。由于消除了射頻信息空口傳播時(shí)間不確定性帶來(lái)的誤差，精同步一般可達(dá)到十ns級(jí)別的同步精度。其流程如圖2所示。

圖2 RTT原理示意圖

2.3 計(jì)算機(jī)虛擬部分時(shí)間同步方法

計(jì)算機(jī)虛擬部分中，通過(guò)編程手段生成虛擬數(shù)據(jù)鏈成員，在計(jì)算機(jī)環(huán)境中仿真模擬真實(shí)數(shù)據(jù)鏈成員行為。各虛擬成員維護(hù)自身邏輯時(shí)鐘，邏輯時(shí)鐘由計(jì)算機(jī)時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)，如果所有虛擬成員運(yùn)行于同一臺(tái)計(jì)算機(jī)，則其時(shí)間源自同一時(shí)鐘無(wú)需進(jìn)行同步，如果虛擬成員運(yùn)行于不同計(jì)算機(jī)，成員間的時(shí)間同步依賴(lài)于不同計(jì)算機(jī)時(shí)鐘間的同步，可以采用NTP、PTP等時(shí)間同步算法實(shí)現(xiàn)[10]。

2.4 虛實(shí)交互部分時(shí)間同步方法

通過(guò)上述方法，實(shí)物射頻部分與計(jì)算機(jī)虛擬部分的成員在各自網(wǎng)絡(luò)中完成時(shí)間同步，但實(shí)體成員與虛擬成員之間的時(shí)間同步才是整個(gè)虛實(shí)聯(lián)合仿真系統(tǒng)時(shí)間同步方案的核心，是連接實(shí)體硬件時(shí)鐘與虛擬邏輯時(shí)鐘的橋梁。

基于成本、需求等因素，計(jì)算機(jī)自身時(shí)鐘通常無(wú)法為虛擬成員提供穩(wěn)定的高精度時(shí)隙劃分，也難以與實(shí)體端機(jī)硬件時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)高精度的時(shí)間同步。本文基于脈沖同步與編碼同步的思想，設(shè)計(jì)了一種低代價(jià)高精度的虛實(shí)成員時(shí)間同步方法，基于實(shí)體端機(jī)設(shè)計(jì)虛實(shí)交互端機(jī)，完成精同步后輸出時(shí)隙脈沖與相關(guān)時(shí)隙值編碼等時(shí)間同步信息，仿真計(jì)算機(jī)安裝脈沖采集卡接收虛實(shí)交互端機(jī)輸出時(shí)隙脈沖作為虛擬成員邏輯時(shí)鐘時(shí)隙頻率，通過(guò)RS422接口接收解析相關(guān)時(shí)隙值編碼作為虛擬成員邏輯時(shí)鐘時(shí)隙數(shù)值。如此，虛擬成員的邏輯時(shí)鐘與實(shí)體成員的硬件時(shí)鐘擁有高度一致的時(shí)隙節(jié)拍與數(shù)值，即虛擬成員與實(shí)體成員完成高精度時(shí)間同步。

虛實(shí)交互時(shí)間同步系統(tǒng)連接框架如圖3所示。

圖3 虛實(shí)交互時(shí)間同步系統(tǒng)連接框圖

仿真計(jì)算機(jī)接收虛實(shí)交互端機(jī)發(fā)送的時(shí)間同步信息完成時(shí)間同步的流程如圖4所示，具體步驟如下：

1）計(jì)算機(jī)虛擬仿真程序運(yùn)行，準(zhǔn)同步標(biāo)識(shí)和同步標(biāo)識(shí)置0，時(shí)隙計(jì)數(shù)器賦初值，持續(xù)監(jiān)聽(tīng)脈沖中斷累加計(jì)數(shù)，實(shí)現(xiàn)虛擬節(jié)點(diǎn)與實(shí)體節(jié)點(diǎn)時(shí)間頻率一致；

2）RS422中斷，收到實(shí)體節(jié)點(diǎn)時(shí)間同步信息時(shí)，如果準(zhǔn)同步標(biāo)識(shí)、同步標(biāo)識(shí)為0，解析時(shí)隙號(hào)數(shù)值賦值給時(shí)隙計(jì)數(shù)器，準(zhǔn)同步標(biāo)識(shí)置1；

3）RS422中斷，收到實(shí)體節(jié)點(diǎn)時(shí)間同步信息，如果準(zhǔn)同步標(biāo)識(shí)置1、同步標(biāo)識(shí)為0，解析時(shí)隙號(hào)數(shù)值，與時(shí)隙計(jì)數(shù)器當(dāng)前值比較，如果相等，說(shuō)明虛擬節(jié)點(diǎn)與實(shí)體節(jié)點(diǎn)時(shí)間值一致，即實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步；同步標(biāo)識(shí)置1，準(zhǔn)同步標(biāo)識(shí)置0，如果不相等，說(shuō)明同步失敗，準(zhǔn)同步標(biāo)識(shí)置0，跳至步驟2）；

4）根據(jù)需求設(shè)置校時(shí)周期，新校時(shí)周期開(kāi)始時(shí)將準(zhǔn)同步標(biāo)識(shí)和同步標(biāo)識(shí)置0，跳至步驟2）。

圖4 虛實(shí)交互時(shí)間同步流程圖

2.5 虛實(shí)聯(lián)合仿真系統(tǒng)時(shí)間同步方案

基于上述各部分時(shí)間同步方法，虛實(shí)聯(lián)合仿真系統(tǒng)時(shí)間同步方案整體流程如下：

1）硬件設(shè)備加電啟動(dòng)，軟件程序加載運(yùn)行，指定某一實(shí)體成員作為時(shí)間基準(zhǔn)；

2）時(shí)基成員發(fā)射入網(wǎng)消息，射頻互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其他實(shí)體成員包括虛實(shí)交互端機(jī)完成粗同步和精同步流程，所有實(shí)體成員時(shí)間同步；

3）虛實(shí)交互端機(jī)向仿真計(jì)算機(jī)發(fā)送時(shí)間同步信息，仿真計(jì)算機(jī)完成虛實(shí)交互時(shí)間同步流程，所有虛擬成員與虛實(shí)交互端機(jī)時(shí)間同步，即與所有實(shí)體成員時(shí)間同步。

3 實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析

在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中，由仿真計(jì)算機(jī)、無(wú)線終端（實(shí)體端機(jī)與虛實(shí)交互端機(jī)）、功分器等構(gòu)成數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)虛實(shí)聯(lián)合仿真環(huán)境，連接關(guān)系如圖5所示。使用Qt5.5.1集成開(kāi)發(fā)環(huán)境在仿真計(jì)算機(jī)（Windows操作系統(tǒng)）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)仿真程序與虛實(shí)交互端機(jī)時(shí)間同步模塊，使用Wind River3.3.6.1集成開(kāi)發(fā)環(huán)境在實(shí)體端機(jī)（Vxworks操作系統(tǒng)）實(shí)現(xiàn)射頻交互粗同步與精同步模塊，在虛實(shí)交互端機(jī)實(shí)現(xiàn)與仿真計(jì)算機(jī)時(shí)間同步模塊。

圖5 數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)虛實(shí)聯(lián)合仿真環(huán)境

指定無(wú)線終端1作為時(shí)間基準(zhǔn)，無(wú)線終端2為一般實(shí)體端機(jī)，無(wú)線終端3為虛實(shí)交互端機(jī)，系統(tǒng)加電運(yùn)行，無(wú)線終端1發(fā)射入網(wǎng)消息，無(wú)線終端2與無(wú)線終端3接收入網(wǎng)消息，執(zhí)行粗同步流程，通過(guò)示波器觀察實(shí)體端機(jī)間時(shí)間同步效果，粗同步后的同步精度均值為340.96 ns（462次）。無(wú)線終端2與無(wú)線終端3完成粗同步后與無(wú)線終端1交互RTT消息執(zhí)行精同步流程，通過(guò)示波器觀察實(shí)體端機(jī)間時(shí)間同步效果，精同步后的同步精度均值為26.91 ns（462次）。

無(wú)線終端3與時(shí)基完成精同步后向仿真計(jì)算機(jī)發(fā)送時(shí)間同步信息，與仿真計(jì)算機(jī)時(shí)間同步模塊一起執(zhí)行虛實(shí)交互時(shí)間同步流程，完成虛實(shí)同步后，仿真計(jì)算機(jī)將攜帶有自身時(shí)隙號(hào)的消息從以太網(wǎng)傳輸?shù)綗o(wú)線終端3，無(wú)線終端3收到此消息后在調(diào)試端口顯示端機(jī)實(shí)時(shí)的時(shí)隙號(hào)和仿真計(jì)算機(jī)的時(shí)隙號(hào)，兩者一致，證明虛實(shí)交互時(shí)間同步成功。

通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本文提出的數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)虛實(shí)聯(lián)合仿真系統(tǒng)時(shí)間同步方案有效可行，為仿真任務(wù)所有成員（實(shí)體成員和虛擬成員）提供了高精度時(shí)間同步服務(wù)，其優(yōu)勢(shì)可總結(jié)為以下幾點(diǎn)：

1）虛實(shí)聯(lián)合全局時(shí)間同步：針對(duì)TDMA體制數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)仿真對(duì)所有成員時(shí)間同步能力的需求，在虛實(shí)聯(lián)合仿真的框架下，基于虛實(shí)交互端機(jī)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，為實(shí)體成員與虛擬成員提供高精度的時(shí)間同步服務(wù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)所有成員一致的時(shí)隙節(jié)拍劃分與流動(dòng)，為數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)仿真提供真實(shí)可靠的全局時(shí)間基準(zhǔn)。

2）高精度：實(shí)體部分采用雙向往返校時(shí)原理，消除了射頻信號(hào)傳播不確定性帶來(lái)的誤差，虛擬部分舍棄本地低精度時(shí)鐘，使用虛實(shí)交互時(shí)間同步提供的高精度時(shí)隙節(jié)拍作為邏輯時(shí)鐘，與實(shí)體硬件時(shí)鐘同步精度取決于脈沖信號(hào)觸發(fā)與傳遞時(shí)間，此時(shí)間非常短，因此虛擬節(jié)點(diǎn)與實(shí)體節(jié)點(diǎn)間時(shí)間同步精度非常高，進(jìn)而所有成員之間維持高精度時(shí)間同步狀態(tài)。

3）低代價(jià)：本文設(shè)計(jì)的時(shí)間同步方案沒(méi)有改變虛實(shí)聯(lián)合仿真系統(tǒng)原有框架，硬件方面充分利用實(shí)體端機(jī)信號(hào)輸出能力，僅為仿真計(jì)算機(jī)引入成本極低的脈沖采集卡，軟件方面設(shè)計(jì)的時(shí)間同步算法及流程通信量與計(jì)算量非常小，不會(huì)對(duì)仿真系統(tǒng)功能性能造成影響。

4 結(jié)語(yǔ)

數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)是當(dāng)今軍事領(lǐng)域中核心的無(wú)線戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，對(duì)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)進(jìn)行充分研究是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)價(jià)值的必要手段，仿真技術(shù)在數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)全生命周期研究中發(fā)揮重要作用。本文針對(duì)TDMA體制數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)虛實(shí)聯(lián)合仿真系統(tǒng)對(duì)全局高精度時(shí)間同步能力的需求，基于硬件時(shí)鐘同步與軟件時(shí)鐘同步相結(jié)合的思想，采用雙向往返校時(shí)、脈沖同步與編碼同步等技術(shù)手段，設(shè)計(jì)了一種TDMA體制數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)虛實(shí)聯(lián)合仿真系統(tǒng)時(shí)間同步方案，實(shí)現(xiàn)包含實(shí)體成員與虛擬成員的所有成員之間高精度時(shí)間同步，為仿真系統(tǒng)后續(xù)能力高可信度實(shí)現(xiàn)提供統(tǒng)一時(shí)間基礎(chǔ)。并在實(shí)驗(yàn)室搭建了原型系統(tǒng)對(duì)本文提出的時(shí)間同步方案進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明本方案有效實(shí)現(xiàn)了虛實(shí)聯(lián)合全局時(shí)間同步，并具備高精度、低代價(jià)等優(yōu)勢(shì)。

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Time Synchronization Scheme for Virtual Real Joint Simulation System of Data Link in TDMA System

ZHANG Liang, ZHANG Xudong, YUAN Yongqiong

Simulation technology plays an important role in the research of the entire lifecycle of data link systems. The time synchronization requirements of the Time Division Multiple Access (TDMA) data link system virtual real joint simulation system is focused. Based on the idea of combining hardware clock synchronization with software clock synchronization, a time synchronization scheme for the TDMA data link system virtual real joint simulation system was designed, providing a consistent time foundation for all members of the virtual real joint simulation system. And a prototype system was built in the laboratory to validate the time synchronization scheme proposed in this paper. The experimental results showed that this scheme was effective and feasible, and had advantages such as high accuracy and low cost.

Data-Link; Time Division Multiple Access; Virtual-Real Joint Simulation; Time Synchronization

TP391.9

A

1674-7976-(2023)-03-200-06

2023-04-19。

張亮（1987.02—），陜西西安人，碩士，工程師，主要研究方向?yàn)閿?shù)據(jù)鏈技術(shù)。