基于服务承载平台的北斗授时方法及装置与流程

1.本公开的实施例一般涉及授时技术领域，并且更具体地，涉及基于服务承载平台的北斗授时方法及装置。


背景技术：

2.在作战、航天、航空、航海等情况下，时间的精度显得无比重要，某个点有0.01秒的误差都可能会产生难以估量的损失。因此，精度问题则是北斗授时过程中最为重要的问题。
3.一个系统中通常包含多个服务，所述多个服务可能部署在多个服务器上，因此，需要多个服务器上的时间必须严格统一。而由于环境及网络抖动问题，各个服务器上的时间通常难以完全统一，这也是目前亟需解决的一大难题。
4.当前，对于服务高精度授时的方法主要有两种：一种是依靠硬件授时设备来完成，例如，将装有北斗授时系统的时统卡插到待授时的终端设备上，完成时间的校正；另外一种是ntp时间同步，主要依靠网络同步传输时间。
5.若采用硬件授时设备授时，每个终端均需要一个硬件授时设备，且该硬件授时设备需一直与终端设备相连，在终端较多的情况下，对资金的消耗较大。而且需要北斗授时的情况多发生在作战、航天、航空、航海等条件恶劣的环境或地区，对于工作人员来说，硬件授时设备的运输也会面临一定的挑战。多个硬件授时设备分别对每个终端进行授时，若某一硬件授时设备出现故障，则对应的终端的时钟便会与其他终端的时钟不同步，可能会造成不可挽回的损失。
6.若采用ntp时间同步方案，一旦ntp服务器宕机，或网络故障，则跟随它的终端/次级服务器就会无法同步时间。


技术实现要素：

7.根据本公开的实施例，提供了一种基于服务承载平台的北斗授时方案。
8.在本公开的第一方面，提供了一种基于服务承载平台的北斗授时方法。该方法包括：
9.接收北斗卫星发射的授时信号，根据所述授时信号计算北斗时间；
10.根据所述北斗时间对本地时钟信号进行校时；
11.根据所述校时后的时钟信号为所部署的服务进行统一授时。
12.进一步地，接收北斗卫星发射的授时信号，根据所述授时信号计算北斗时间；根据所述北斗时间对本地时钟信号进行校时包括：
13.分别根据两次接收的北斗卫星发射的授时信号计算北斗时间，并计算两次北斗时间之差；
14.获取两次接收北斗卫星发射的授时信号的本地计时器时间之差；
15.若两次北斗时间之差与本地计时器时间之差小于等于预设阈值；则根据所述北斗时间对本地时钟信号进行校时。
16.进一步地，所述方法还包括：
17.若两次北斗时间之差与本地计时器时间之差大于预设阈值，则重新接收北斗卫星发射的授时信号，根据所述授时信号计算北斗时间；根据所述北斗时间对本地时钟信号进行校时。
18.进一步地，所述方法还包括：
19.记录两次北斗时间之差与本地计时器时间之差大于预设阈值的次数，若所述次数大于预设次数阈值，则进行报警。
20.进一步地，对本地时钟信号进行校时包括：
21.将所述北斗时间与传输过程中的时延相加，作为校时后的本地时钟信号。
22.进一步地，根据所述校时后的时钟信号为所部署的服务进行统一授时包括：
23.将校时后的时钟信号写入服务器操作系统的北斗授时时间文件，
24.将所述北斗授时时间文件挂载到服务所在的容器当中，为所述服务提供北斗授时时间用于统一授时。
25.进一步地，将所述北斗授时时间文件挂载到服务所在的容器当中包括：
26.共享主机北斗授时时间文件、复制主机北斗授时时间文件到服务容器中，或，在创建dockerfile时自定义镜像的时间格式与时区。
27.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，。
28.在本公开的第二方面，提供了一种基于服务承载平台的北斗授时装置。该装置包括：
29.北斗时间计算模块，用于接收北斗卫星发射的授时信号，根据所述授时信号计算北斗时间；
30.校时模块，用于根据所述北斗时间对本地时钟信号进行校时；
31.授时模块，用于根据所述校时后的时钟信号为所部署的服务进行统一授时。
32.在本公开的第三方面，提供了一种电子设备。该电子设备包括：存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如以上所述的方法。
33.在本公开的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如根据本公开的第一方面的方法。
34.应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
35.结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：
36.图1示出了能够在其中实现本公开的实施例的示例性运行环境的示意图；
37.图2示出了根据本公开的实施例的基于服务承载平台的北斗授时方法的流程图；
38.图3示出了根据本公开的实施例的基于服务承载平台的北斗授时装置的方框图；
39.图4示出了能够实施本公开的实施例的示例性电子设备的方框图。
具体实施方式
40.为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本公开保护的范围。
41.另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
42.本公开实施例提供了基于服务承载平台的北斗高精度透明授时方法，所述服务承载平台作为北斗卫星和服务的中间媒介，接收北斗卫星发射的授时信号，在对其准确性进行验证后将北斗之中分发给各个服务，为各服务提供统一的授时服务。
43.图1示出了能够在其中实现本公开的实施例的示例性运行环境100的示意图。在运行环境100中包括北斗卫星102、服务承载平台104和服务106。
44.图2示出了根据本公开实施例的基于服务承载平台的北斗授时方法200的流程图。方法200可以由图1中的服务承载平台104执行。
45.在框210，接收北斗卫星发射的授时信号，根据所述授时信号获取第一次授时信号时间t1；启动内置计时器；
46.在一些实施例中，通过天线捕获和跟踪北斗卫星信号，采集卫星信号中的观测信息。所述观测信息包括
47.在框220，预设时间后，再次接收北斗卫星发射的授时信号，根据所述授时信号获取第二次授时信号时间t2；停止所述内置计时器，记录计时器时间τ；
48.在框230，计算所述第一次授时信号时间t1与所述第二次授时信号时间t2的时间差δτ，若δτ与所述计时器时间τ的差值在预设阈值范围内，则执行框240；若大于所述预设阈值，则重复执行框210-框230；
49.在一些实施例中，重复执行框210-框230包括：
50.停止所述内置计时器，记录计时器时间τ之后，所述内置计时器重新开始计时，若δτ与所述计时器时间τ的差值大于所述阈值，则预设事件后，再次接收北斗卫星发射的授时信号，根据所述授时信号获取第三次授时信号时间t3；停止所述内置计时器，记录计时器时间τ2；计算所述第二次授时信号时间t2与所述第三次授时信号时间t3的时间差δτ2，若δτ2与所述计时器时间τ2的差值在预设阈值范围内，则执行框240；若大于所述预设阈值，则重复执行框210-框230；
51.在一些实施例中，若重复执行框210-240的次数超过预设次数，则发出报警信号，提示接收北斗授时信号过程中存在网络抖动。
52.在框240，根据所述授时信号时间计算北斗时间；
53.在一些实施例中，将所述授时信号时间与传输过程中的时延相加(传输过程中的时延根据北斗授时系统中的算法来确定)，即可得到准确的北斗时间。
54.在一些实施例中，北斗授时包括rdss单向授时模式和rdss双向授时模式；其中，
55.在单向授时模式下，接收机不需要与地面中心站进行交互，但需已知接收机精密坐标，从而可计算出北斗卫星授时信号的传输时延，经修正得到准确的北斗时间，包括上行
时延修正、北斗卫星轨道最优估计、多普勒效应修正、电离层时延修正、对流层时延修正、下行时延修正、地球自转效应修正等。
56.在双向授时模式下，双向定时的所有信息处理都在中心控制站进行，接收机只需把接收的时钟信号返回即可。中心控制站根据接收时间信号与发射时间，得到单向传播时延发送给接收机，经修正得到准确的北斗时间。
57.在框250，根据所述北斗时间对本地时钟进行校时。
58.在一些实施例中，将校时后的时钟信号写入服务器操作系统的北斗授时时间文件；
59.在一些实施例中，所述北斗授时时间文件为本地文件的形式，例如，存放在服务承载平台的操作系统的/etc/localtim文件；
60.在框260，在部署服务的过程中，为所述服务提供北斗授时时间用于统一授时。
61.在一些实施例中，将所述北斗授时时间文件挂载到服务所在的容器当中，为所述服务提供北斗授时时间用于统一授时，包括：
62.共享主机localtime：在创建容器的时候指定启动参数，挂载宿主机的localtime文件到容器内，以此来保证服务承载平台和容器的时区一致。
63.复制服务承载平台localtime到容器中；
64.在创建dockerfile时自定义镜像的时间格式与时区；例如在dockerfile创建初期增加一行内容，内容规定了该镜像的时间格式以及时区。
65.通过以上三种方案均可实现docker容器的时间与服务承载平台时间同步，具体选择哪个方案根据实际情况而定。
66.根据本公开的实施例，实现了以下技术效果：
67.1、服务承载平台以集群的方式部署，当集群中任一个节点宕机，服务会立即在其他节点启动，降低了由于授时系统产生问题而造成的无法授时的概率，使服务的统一授时更稳定；
68.2、在获取到北斗授时后，采用计时器验证所获取时间的准确性，防止了由于网络抖动而可能造成的授时信号传输误差，稳定时延的准确性，消除了北斗授时过程中产生的误差；
69.3、服务承载平台获取到准确的北斗授时时间后，将时间写入服务器的操作系统文件，并用挂载的方式存入到服务所在的容器中，在这个过程中几乎不存在网络时延，避免了由于网络抖动而可能产生的服务授时不统一的现象，使服务的统一授时更准确。
70.需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本公开并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本公开，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本公开所必须的。
71.以上是关于方法实施例的介绍，以下通过装置实施例，对本公开所述方案进行进一步说明。
72.图3示出了根据本公开的实施例的一种基于服务承载平台的北斗授时装置300的方框图。如图3所示，装置300包括：
73.北斗时间计算模块310，用于接收北斗卫星发射的授时信号，根据所述授时信号计算北斗时间；
74.校时模块320，用于根据所述北斗时间对本地时钟信号进行校时；
75.授时模块330，用于根据所述校时后的时钟信号为所部署的服务进行统一授时。
76.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，所述描述的模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
77.图4示出了可以用来实施本公开的实施例的电子设备400的示意性框图。如图所示，设备400包括中央处理单元(cpu)401，其可以根据存储在只读存储器(rom)402中的计算机程序指令或者从存储单元408加载到随机访问存储器(ram)403中的计算机程序指令，来执行各种适当的动作和处理。在ram 403中，还可以存储设备400操作所需的各种程序和数据。cpu 401、rom 402以及ram 403通过总线404彼此相连。输入/输出(i/o)接口405也连接至总线404。
78.设备400中的多个部件连接至i/o接口405，包括：输入单元406，例如键盘、鼠标等；输出单元407，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元408，例如磁盘、光盘等；以及通信单元409，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元409允许设备400通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
79.处理单元401执行上文所描述的各个方法和处理，例如方法200。例如，在一些实施例中，方法200可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元408。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由rom 402和/或通信单元409而被载入和/或安装到设备400上。当计算机程序加载到ram 403并由cpu 401执行时，可以执行上文描述的方法200的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，cpu 401可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行方法200。
80.本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、芯片上系统的系统(soc)、负载可编程逻辑设备(cpld)等等。
81.用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
82.在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
83.此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这应当理解为要求这样操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行，或者要求所有图示的操作应被执行以取得期望的结果。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实现中。相反地，在单个实现的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实现中。
84.尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。