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第１８卷　第６期２０１０年６月　 　　　 　　　　　　　 光学 精密工程。希 ｔ ｉ ｃ ｓａｎｄ Ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｉｏｎ Ｅｎ ｇ ｉｎ ｅ ｅ ｒ ｉｎ ｇ　　　　　　 。 ｏ ｌ．１８。危铮丁。剩酰睿玻埃保啊　∈崭迦 期：２００９ ０６ ２５； 修订日 期：２００９ ０９ ０８．　　基金项目 ： 国 家自 然科学基金资助项目 （Ｎｏ．６０５０７００３）文章编号。保埃埃 ９２４Ｘ（２０１０）０６ １４３６ ０８空间相机集成测试系统的时钟同步穆　欣１，２，胡　君１，宋启 昌１，２，陈茂胜１，２，徐抒岩１（１． 中 国 科学院 长春光学精密机械与 物理研究 所， 吉林 长春１３００３３；２． 中 国 科学院 研究 生院， 北京１０００３９）摘要： 为实现空间 相机地面集成测试系 统中 各专用设备精确 时钟 同 步的 要 求， 提出 了 一 种 以ＧＰＳ卫星 同 步时钟 为 时钟源， 将时间 报文和脉冲 信号相结合的综合对时方法。 采用ＦＰＧＡ和ＶＨＤＬ设计了 时间 报文接收、脉冲 对时、内 部守时时钟及ＰＣ Ｉ本地控制逻辑等模块。 利用Ｗ ｉｎ ｄｏｗ ｓ２０００／ＸＰ下的 ＷＤＭ框架开发了ＰＣ Ｉ总线驱动程序， 实现时统卡与专用设备之间 时间 信息 的实时传输。 设计了 微秒级延时的秒脉冲 作备用秒输入， 解决了 系 统工作时因ＧＰＳ卫星同 步时钟 意外断电 引 起时间 信息 中 断的技术问 题。 示波器测试结果表明 ， 专 用 设备之间 的 同 步时间 精度≤１０μｓ； 时间 准确 度≤１０μｓ。 半年运行测试验证表明 ， 精确时钟同步系 统稳定、可靠， 满足空间 相机集成测试系 统的实时对时需要。关　键　词 ： 空间 相机； 精确 时钟同 步；ＧＰＳ卫星同 步时钟；ＦＰＧＡ；ＰＣ Ｉ总线中 图分类号：Ｖ ４７３；Ｖ ５５６　　文献标识码：Ａ　　犱 狅 犻：１０．３７８８／ＯＰＥ．２０１０１８０６．１４３６犜 犻犿 犲狊狔狀 犮犺 狉 狅狀 犻 狕 犪 狋 犻狅狀狅 犳犻狀 狋 犲犵 狉 犪 狋 犲 犱狋 犲 狊 狋 犻狀犵狊狔 狊 狋 犲犿狅 犳狊狆犪 犮 犲犮 犪犿 犲 狉 犪ＭＵ Ｘ ｉｎ１，２， ＨＵＪｕｎ１，ＳＯＮＧ Ｑ ｉ ｃｈ ａｎｇ１，２，ＣＨＥＮ Ｍ ａｏ ｓｈ ｅｎｇ１，２，ＸＵ Ｓｈｕ ｙ ａｎ１（１．犆犺犪狀犵犮犺狌狀犐狀 狊 狋 犻 狋狌 狋 犲狅犳 犗狆 狋 犻 犮 狊，犉 犻狀 犲 犕 犲 犮犺犪狀 犻 犮 狊 犪狀犱 犘犺狔狊 犻 犮 狊，犆犺 犻狀 犲 狊 犲 犃 犮犪犱 犲犿狔狅犳 犛 犮 犻 犲狀 犮 犲 狊，犆犺犪狀犵犮犺狌狀 １３００３３，犆犺 犻狀犪；２． 犌 狉犪犱狌犪 狋 犲 犝 狀 犻狏 犲 狉 狊 犻 狋狔狅犳 犆犺 犻狀 犲 狊 犲 犃 犮犪犱 犲犿狔狅犳 犛 犮 犻 犲狀 犮 犲 狊，犅 犲 犻犼犻狀犵 １０００３９，犆犺 犻狀犪）犃犫 狊 狋 狉 犪 犮 狋：Ｉｎｏ ｒｄ ｅ ｒｔｏｉｍｐ ｒｏｖ ｅｔｈ ｅ ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｉｏｎｏ ｆｔ ｉｍ ｅｓｙｎ ｃｈ ｒｏｎ ｉ ｚ ａ ｔ ｉｏｎｂｅ ｔｗ ｅ ｅｎｔｈ ｅａｐｐ ｒｏｐ ｒ ｉ ａ ｔ ｉｖ ｅａｐｐａ ｒ ａ ｔｕ ｓｅ ｓｏ ｆｉｎ ｔ ｅｇ ｒ ａ ｔ ｅｄｔ ｅ ｓ ｔ ｉｎｇｓｙ ｓ ｔ ｅｍｏ ｆａｓｐ ａ ｃ ｅｃ ａｍ ｅ ｒ ａ，ａ ｍ ｅ ａｎ ｓ ｗ ａ ｓｄ ｅ ｓ ｉｇｎ ｅｄ． Ｂ ａ ｓｅｄｏｎｔｈ ｅ ＧＰＳｓａ ｔｅ ｌ ｌ ｉ ｔｅｓｙｎ ｃｈ ｒｏｎｏｕ ｓｃ ｌｏ ｃｋ，ｉ ｔｃｏｍｂ ｉｎ ｅｄｔｈ ｅｓｅ ｒ ｉ ａ ｌｔ ｉｍ ｅ ｍ ｅ ｓ ｓａｇ ｅａｎｄｔｈ ｅｓｅ ｃｏｎｄ ｐｕ ｌ ｓｅｔｏａｄ ｊｕ ｓ ｔｔｈ ｅｔ ｉｍ ｅ ｏ ｆａｐ ｐ ｒｏｐ ｒ ｉ ａ ｔ ｉｖ ｅａｐｐ ａ ｒ ａ ｔｕ ｓｅ ｓ． Ｔｈ ｅｓｅ ｒ ｉ ａ ｌｔ ｉｍ ｅ ｍ ｅ ｓ ｓａｇ ｅｔ ａｋ ｅｎ，ｓｅ ｃｏｎｄ ｐｕ ｌ ｓｅｃ ａｐ ｔｕ ｒ ｅ，ｉｎ ｔ ｅ ｒｎ ａ ｌｐｕｎ ｃ ｔｕ ａ ｌｃ ｌｏ ｃｋａｎｄｔｈ ｅ ＰＣ Ｉｌｏ ｃ ａ ｌｃｏｎ ｔ ｒｏ ｌｌｏｇ ｉ ｃ ｍｏｄｕ ｌ ｅ ｓ ｗ ｅ ｒ ｅｄ ｅ ｓ ｉｇｎ ｅｄ ｗ ｉ ｔｈｔｈ ｅ Ｆ ｉ ｅ ｌｄ Ｐ ｒｏｇ ｒ ａｍｍ ａｂ ｌ ｅ Ｇ ａ ｔ ｅ Ａ ｒ ｒ ａｙ（ＦＰ ＧＡ）ａｎｄ ＶＨＳ ＩＣ Ｈａ ｒｄｗ ａ ｒ ｅ Ｄ ｅ ｓ ｃ ｒ ｉｐ ｔ ｉｏｎ Ｌ ａｎｇｕ ａｇ ｅ （ＶＨＤＬ）． Ｕ ｓ ｉｎｇ ｔｈ ｅ ＷＤＭ ｂａ ｓｅｄ ｏｎ Ｗ ｉｎｄｏｗ ｓ２０００／ＸＰ，ｔｈ ｅ ＰＣ Ｉｄ ｒ ｉｖ ｅ ｒ ｗ ａ ｓｅｘ ｐ ｌｏ ｒ ｅｄｔｏｃｏｍｍｕｎ ｉ ｃ ａ ｔｅｔｈ ｅｔ ｉｍ ｅ ｍ ｅ ｓ ｓａｇ ｅｉｎＦＰＧＡｔｏｔｈ ｅａｐｐ ｒｏｐ ｒ ｉ ａ ｔ ｉｖ ｅａｐｐａ ｒ ａ ｔｕ ｓ ｓｙｎ ｃｈ ｒｏｎｏｕ ｓ ｌｙ． Ａ ｍ ｉ ｃ ｒｏ ｓｅ ｃｏｎｄ ｄ ｅ ｌ ａｙ ｅｄｓｅ ｃｏｎｄ ｐｕ ｌ ｓｅ ｗ ａ ｓｄ ｅ ｓ ｉｇｎ ｅｄｔｏｓｅ ｒｖ ｅａ ｓａｓｕｂ ｓ ｔ ｉ ｔｕ ｔ ｅｔｏｐ ｒ ｅｖ ｅｎ ｔｔｈ ｅｔ ｉｍ ｅｄ ｉ ｓ ｃｏｎ ｔ ｉｎｕ ｉ ｔｙｃ ａｕ ｓｅｄｂｙｔｈ ｅｐｏｗ ｅ ｒｂ ｒｏｋ ｅｎｏ ｆ ＧＰＳｓａ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｔ ｅｓｙｎ ｃｈ ｒｏｎｏｕ ｓｃ ｌｏ ｃｋ ｗｈ ｅｎｉ ｔｗ ａ ｓ ｗｏ ｒｋ ｉｎｇ． Ｔｈ ｅｔ ｅ ｓ ｔａｎｄｅｘ ｐｅ ｒ ｉｍ ｅｎ ｔｓｈｏｗｔｈ ａ ｔｂｏ ｔｈｔｈ ｅｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｉｏｎａｎｄａ ｃ ｃｕ ｒ ａ ｃｙｏ ｆｔ ｉｍ ｅｓｙｎ ｃｈ ｒｏｎ ｉ ｚ ａ ｔ ｉｏｎｈ ａｖ ｅｒ ｅ ａ ｃｈ ｅｄｔｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ｒｏ ｓｅ ｃｏｎｄｒ ａｎｇ ｅ，ｗｈ ｉ ｃｈｔｏ ｔ ａ ｌ ｌｙｓａ ｔ ｉ ｓ ｆ ｉ ｅ ｓｔｈ ｅｒ ｅｑｕ ｉ ｒ ｅｍ ｅｎ ｔ ｏ ｆｔｈ ｅｉｎ ｔ ｅｇ ｒ ａ ｔ ｅｄｔ ｅ ｓ