[发明专利]一种基于星云激光点云数采平台的时间同步方法及系统

权利要求书

1.一种基于星云激光点云数采平台的时间同步方法，其特征在于，包括以下步骤：

GPS接收单元接收卫星信号解析数据形成$GPRMC数据、binex数据、时间基准秒脉冲信号PPS，GPS接收单元向LiDAR和同步器分发基准秒脉冲信号PPS，还同时向同步器分发$GPRMC数据，GPS接收单元同步通过数据串口连接LiDAR，向LiDAR发送$GPRMC数据，同时GPS接收单元还与树莓派通过串口传输binex数据，发送当前时间点的位置信息，所述$GPRMC数据包含UTC时间信息和位置坐标信息；

LIDAR接收$GPRMC数据后解算出UTC时间和位置坐标，LIDAR接收基准秒脉冲信号PPS后采集点云数据，将UTC时间、位置坐标作为记录当前点云数据的采集时间和采集位置坐标时间，LIDAR将采集位置信息坐标、点云数据打上采集时间标记，以binex格式将binex数据输出至树莓派存储；

IMU按固定频率采集位姿数据通过数据串口与树莓派通信，同时向同步器发送IMU惯导脉冲信号；

同步器收到GPS接收单元输出的基准秒脉冲信号PPS后开始计时，此后每次接收到IMU惯导脉冲信号时记录一次计时结果，计时结果为基准秒脉冲信号PPS后每次IMU惯导脉冲信号的延迟补偿时间，此后单片机每收到一次基准秒脉冲信号PPS归零一次补偿时间并重新开始计时；在两次基准秒脉冲信号PPS之间，同步器在接收到同步于前一次基准秒脉冲信号PPS的$GPRMC数据后，解算获得UTC时间，提取UTC时间整秒时间，将UTC时间小数部分置为0，作为当前时间，在当前时间上累加各个延迟补偿时间作为同频率的位姿数据的时间戳，并向树莓派输出时间戳标记位姿数据，每解算出一次UTC时间更新一次当前时间。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述同步器还同步向相机输出IMU惯导脉冲信号的发生时间。

3.根据权利要求1所述方法的时间同步系统，其特征在于，包括GPS接收单元、IMU、LIDAR、同步器、树莓派、变压器、电源，所述GPS接收单元为GNSS接收机板卡，GNSS接收机板卡与LIDAR通过数据串口RS232连接，GNSS接收机板卡还与LIDAR和同步器信号通信连接，GNSS接收机板卡还与树莓派通过串口连接；LIDAR、IMU、同步器分别与树莓派串口连接，IMU与同步器信号连接，电源分别与LIDAR、GPS接收单元、变压器电连接，变压器与同步器、IMU、树莓派电连接，所述同步器采用型号为STM32的单片机。

4.根据权利要求3所述的时间同步系统，其特征在于，所述时间同步系统还包括相机，所述同步器与相机串口连接。