一种基于卫星定位系统授时的计时远程发令方法及系统与流程

本发明涉及计时远程发令领域，特别是基于卫星定位系统授时的计时远程发令方法及系统。

背景技术：

目前的计时发令基本上都是采用直接触发方式，比如有线触发和无线触发，只适用于近距离发令应用。对于远距离的运动计时,例如赛马，赛车，皮筏艇，龙舟赛等，则不能实现计时发令或者计时误差不能满足精度要求。

中国专利公开号cn207882989u就公开了一种远程启动的计时器，解决在体育竞技中所有的秒表启动都是通过裁判听到发令枪的声音之后开始计时，由于声音的传播是需要时间的，导致启动秒表的时间和实际比赛开始的时间存在误差，导致比赛结果不准确的问题。

该远程启动的计时器通过有线触发和无线触发实现计时，包括启动装置、秒表和停止装置，所述启动装置包括无线通讯模块a、控制器a和开关a，所述开关a连接控制器a的输入端，控制器a的输出端连接无线通讯模块a，所述秒表内包括开关b、控制器b和无线通讯模块b，所述无线通讯模块b连接控制器b的输入端，控制器b的输出端连接开关b，所述无线通讯模块a连接无线通讯模块b，所述停止装置包括rfid检测模块，所述rfid检测模块电连接秒表内的控制器b。

在开始时通过启动装置内开关a发出启动信号，启动信号通过控制器a，控制器a将信号传递给无线通讯模块a，无线通讯模块a将信号传递给无线通讯模块b，无线通讯模块b将信号传递给控制器b，控制器b控制秒表的开关b启动，当rfid检测模块检测到有人到达终点，将检测信号传递给控制器b，控制器b控制开关b断开，暂停秒表，解决在体育竞技中所有的秒表启动都是通过裁判听到发令枪的声音之后开始计时，由于声音的传播是需要时间的，导致启动秒表的时间和实际比赛开始的时间存在误差，导致比赛结果不准确的问题。

这种远程启动的计时器虽然克服了由于声音的传播是需要时间的，导致启动秒表的时间和实际比赛开始的时间存在误差，但是，启动信号由控制器a通过无线通讯模块a和无线通讯模块b传递给控制器b的通信过程也需要耗费时间。

技术实现要素：

本发明的目的是针对目前利用有线触发和无线触发时，通信过程中需要耗费时间产生误差的不足，提供一种基于卫星定位系统授时的计时远程发令方法及系统。

本发明为实现其技术目的所采用的技术方案是：一种基于卫星定位系统授时的计时远程发令方法，

在发令端包括：

发令的步骤；

获取发令时间的步骤；该步骤中实时捕获发令信号，在卫星定位授时模块的每次秒脉冲到来时复位控制单元内部定时器，当捕获发令信号时计算获取定时器当前数值即为发令时间t0；

将发令时间t0打包发送的步骤；

在计时终端包括：

接收发令时间数据包的步骤；该步骤中接收发令端发送的发令时间数据包，获得发令时间t0；

捕获计时节点的步骤；该步骤中，实时捕获计时节点，在卫星定位授时模块的每次秒脉冲到来时复位控制单元内部定时器，当捕获计时节点时计算获取定时器当前数值即为该计时节点的时间ti；i为计时节点的序号；

计时的步骤；该步骤中计算ti＝ti－t0；ti为计时节点i对象的时间。

本发明中发令端和计时端都采用卫星定位授时系统的时间，克服了目前计时远程发令的不足。

进一步的，上述的基于卫星定位系统授时的计时远程发令方法中：在发令端将发令时间t0打包发送的步骤中，数据包中包括：

发令序号，用于区分发令包的顺序以及用于检测是否丢包；

发令时间t0；

发令方式，即发令时间的驱动方式；

发令设备号，用于描述发令信息来源于哪个设备；

发令关联信息，用于关联发令的应用信息。

进一步的，上述的基于卫星定位系统授时的计时远程发令方法中：还包括云服务器，所述的云服务器接收发令端的发令时间数据包，计时终端每间隔设定时间访问云服务器，查询指定发令端的发令数据。

进一步的，上述的基于卫星定位系统授时的计时远程发令方法中：所述的发令关联信息是发令端编辑每次发令的备注信息。

进一步的，上述的基于卫星定位系统授时的计时远程发令方法中：所述的发令关联信息是发令端从云服务器上，下载预设的关联数据列表，作为发令关联选择。

进一步的，上述的基于卫星定位系统授时的计时远程发令方法中：在发令端还包括：还包括显示的步骤，该步骤中，把每次发令信息以列表的形式，显示在触摸屏上。

进一步的，上述的基于卫星定位系统授时的计时远程发令方法中：所述的计时终端中，还包括将ti传送到下其它终端的步骤。

本发明还提供一种基于卫星定位系统授时的计时远程发令系统，包括发令端和计时终端，所述的发令端和计时终端通过通信连接；所述的发令端包括：定时器、与发令装置相连接收发令信号的发令信号接口、与卫星定位系统授时模块相连的授时接口、在卫星定位系统授时模块的每次秒脉冲到来时复位所述的定时器的复位模块、在发令信号接口接收到发令信号到来时计算获取定时器当前数值的数据读取单元、将数据读取单元读取的数据打包成发令时间包发送的通信模块；

所述的计时终端包括：第二定时器、与计时节点捕获单元接口的计时节点触发接口、与卫星定位系统授时模块相连的第二授时接口、在卫星定位系统授时模块的每次秒脉冲到来时复位所述的第二定时器的第二复位模块、在计时节点触发接口收到计时节点时计算获取第二定时器当前数值的第二数据读取单元、接收发令时间包的第二通信模块；计算模块。

进一步的，上述的基于卫星定位系统授时的计时远程发令系统中：还包括云服务器，所述的云服务器分别与发令端和计时端通信。

进一步的，上述的基于卫星定位系统授时的计时远程发令系统中：在所述的发令端还包括显示器。

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的说明。

附图说明

附图1是本发明系统架构图。

附图2是本发明发令端结构框图。

附图3是本发明计时端结构框图。

具体实施方式

实施例1，本实施例是一种基于gps授时的计时远程发令系统，包括发令端和计时终端、云服务器如图1所示，云服务器分别与发令端和计时端通过无线网络通信。利用gps的高精度授时功能和云传输技术，实现高精度计时远程发令应用。其中gps可以替换为北斗导航。

发令端包括：

定时器、与发令装置相连接收发令信号的发令信号接口、与gps授时模块相连的授时接口、在gps授时模块的每次秒脉冲到来时复位所述的定时器的复位模块、在发令信号接口接收到发令信号到来时计算获取定时器当前数值的数据读取单元、将数据读取单元读取的数据打包成发令时间包发送的通信模块；如图2所示。发令端的gps模块可以获取卫星传输的gps时间数据，并及时校准其输出的秒脉冲，通过gps模块接收到的时间以及秒脉冲相互配合可以实现是gps授时功能。

本实施例的发令端设备经过gps对时，北京时间精度控制在0.1ms，误差小于50us。具有内部高精度的温补时钟，即使在gps信号掉线的时候，仍旧可以保持精准的北京时钟，误差控制在每小时1毫秒以下，优点在于可以在没有gps信号的室内使用。发令端采用温补晶振，其特点为精度不随环境温度的变化而变化，本实现方法采用的温补晶振精度为±0.1ppm，按此精度计算，每个小时的计时误差可控制在1毫秒以内。

使用时，在发令端包括以下步骤。

发令的步骤；发令装置发令，本实施例中，发令装置为发令枪，在发令时发出响声的同时，向发令端终端发送发令信号，该信号触发发令端终端获取发令时间。本实施例中，支持多种触发方式，包括无线触发，有线触发，软件触发等都可以支持，这里的触发指的是发令信号，发令信号可以通过无线通讯、有线通讯发送到发令端，也可以由发令端自身的软件提供，即为所描述的无线、有线以及软件触发。其他普通的终端可以通过连接到发令端的外置输入口，给发令端提供一个输入电平跳变来触发。

获取发令时间的步骤；该步骤中实时捕获发令信号，在卫星定位授时模块的每次秒脉冲到来时复位控制单元内部定时器，当捕获发令信号时计算获取定时器当前数值即为发令时间t0。本实施例中，发令端在gps模块的每次秒脉冲到来时复位控制单元内部高精度定时器（精确到0.1ms），并实时监控发令信号的到来。当发令信号到来时计算获取定时器当前数值，再配合gps模块获取到gps时间（精度为1s），可获得高精度的时间。如果通过无线或有线的方式获得的发令信号，还需要给做一个传输时间的补偿。

将发令时间t0打包发送的步骤；每一次的发令都会产生一定格式的数据包，上传到云服务器，确保发令信息的完整性，保证能被应用端准确无误地调用。数据包格式包含以下主体信息：

发令序号，用于区分发令包的顺序以及用于检测是否丢包。

发令时间，即发令的精准北京时间，精确到0.1ms。

发令方式，即发令时间的驱动方式。

发令设备号，用于描述发令信息来源于哪个设备。

发令关联信息，用于关联发令的应用信息，比如对应这次发令的名单或者赛事组别。发令端，可以编辑每次发令的备注信息，作为关联信息，也可以从云服务器上，下载预设的关联数据列表，作为发令关联选择。

显示的步骤，把每次发令信息以列表的形式，显示在触摸屏上。

计时终端包括：第二定时器、与计时节点捕获单元接口的计时节点触发接口、与卫星定位系统授时模块相连的第二授时接口、在卫星定位系统授时模块的每次秒脉冲到来时复位所述的第二定时器的第二复位模块、在计时节点触发接口收到计时节点时计算获取第二定时器当前数值的第二数据读取单元、接收发令时间包的第二通信模块；计算模块。

计时时，在计时终端包括：

接收发令时间数据包的步骤；该步骤中接收发令端发送的发令时间数据包，获得发令时间t0；云服务器接收发令端的发令时间数据包，计时终端每间隔设定时间访问云服务器，查询指定发令端的发令数据。

捕获计时节点的步骤；该步骤中，实时捕获计时节点，在gps授时模块的每次秒脉冲到来时复位控制单元内部定时器，当捕获计时节点时计算获取定时器当前数值即为该计时节点的时间ti；i为计时节点的序号。包含了不断接收gps模块的授时数据包，刷新计时器。

计时的步骤；该步骤中计算ti＝ti－t0；ti为计时节点i对象的时间。

还包括将ti传送到下其它终端的步骤。将查到的最新发令时间经处理后输出给下一级应用终端，这里的下一级应用终端可以是赛事服务器等需要记录赛事数据的终端，处理指的是按约定的传输协议打包，或者加密保存为文件等等方式。

本实施例具有如下效果：

计时精度非常高，没有累计误差，而且不受温度影响。

只要有gps信号和通讯信号覆盖，计时发令不受距离限制。

能通过数据接口，方便查询到云服务器中的所有的发令信息，可以通过网页浏览方式展示出来。