[发明专利]一种用于直升机模拟器开发系统间的网络时间同步方法

说明书

本发明涉及一种用于直升机模拟器开发系统间的网络时间同步方法，属于分布式计算机领域，本发明的网络时间同步方法采用NTP协议的客户/服务器模式建立时钟同步模型，以模型计算机(服务端)的本地时间作为系统的标准时间，模拟器其他系统的计算机(客户端)以模型计算机为基准修正时间。服务端获取本地计算机的系统时间(精确到毫秒)，然后再收到客户端报文的时候将本地时间信息发送给客户端进行时间同步，以实现系统内的相对时间的同步，为模拟器系统延迟测试提供了保障。

技术领域

本发明涉及分布式计算机领域，具体涉及一种不同操纵系统间的网络时间同步方法。

背景技术

计算机度量时间的时钟一般分为硬件时钟和操作系统时钟，二者相互关联。操作系统内核一般要和计算机硬件的三个重要部分交互:实时时钟

RTC(Real Time Clock)、时间戳计数器(Time Stamp Counter)和可编程定时器。

所有的PC都包含一个称为实时时钟(RTC)的钟，它独立于CPU和其它芯片。这个RTC持续发出滴答，一般CMOS RAM和RTC被集成在一块芯片上。这个RTC可以在IRQ8上以2Hz到32KHz之间的频率发出周期性的中断。它也可被编程在RTC达到一个特定值时激活IRQ8，这样就以一个报警时钟工作。在Unix中只用RTC来取得时间和日期，然而它允许处理器对RTC编程。操作系统内核通过Ox70和Ox71I/O端口进入RTC。

在Intel Pentium以上级别的CPU中，有一个64位的时间戳计数寄存器，记录了自CPU上电以来所经过的时钟周期数。由于目前的CPU频率都非常高，因此这个部件可以达到纳秒级的计时精度。在Pentium以上的CPU中，提供了一条机器指令RDTSC(Read Time StampCounter)来读取这个时间戳的数字，并将其保存在EDX:EAX寄存器对中。Unix系统利用这个寄存器取得比可编程定时器更精确的时间值。

计算机一般都设有一个可编程的定时器，它以一定的频率发出中断，这样的中断称为一个时钟滴答(Clock Tick)，在Linux和Unix中一般将一个时钟滴答定义为0.1ms。每台IBM兼容的计算机至少维持一个可编程定时器，通常由8254芯片实现。操作系统维持一个变量计数开机以来的滴答数，从而计算系统的时间。在每两个时钟滴答的间隔中，操作系统还维持了一个软件时钟变量用来计算两个滴答间隔之间的微秒数。

由于硬件时钟的晶振频率存在一定的误差，软件时钟的稳定度也比较差，受中断请求的稳定度制约，因此无论是硬件时钟还是软件时钟，其守时能力都是有限的。因此要将一台计算机同步到标准时间或是多台计算机的时钟保持同步，必须采用相应的同步方法。目前时钟同步的方法主要分为:硬件同步方法和软件同步方法。

硬件同步的方法主要是采用硬件设备接收标准时间信号，来同步本地计算机时钟。其授时的方式又分为:电话授时；无线电广播授时；卫星授时(GPS、GLONASS等)；外部接高精度时钟(枷钟和铯钟等)。硬件同步方法的一个最大优点就是同步精度高，但是硬件设备成本高且不易安装，而且在一个分布式网络中，要在每台计算机上都采用硬件同步的方法显然是不可取的。同时，也可以在一个网络中为其中的几台或一台计算机配备硬件同步设备，通过它们对其它的计算机同步，或者以其中一台计算的时间为标准，对其他计算机进行同步。

软件同步根据同步算法和网络拓扑结构大致可以分为主从式、拜占庭式和收敛函数式类，本模块采用精度更高的主从式同步算法。