具体实施方式

下面将参考附图来对本发明的具体实施例进行描述。应当了解，附图中所示的仅仅是本发明的较佳实施例，其并不构成对本发明的范围的限制。本领域的技术人员可以在附图所示的实施例的基础上对本发明进行各种显而易见的修改、变型、等效替换，并且在不相矛盾的前提下，在所描述的实施例中的技术特征可以任意组合，而这些都落在本发明的保护范围之内。

参见图1，其示出根据本说明书实施例的用于监控飞行器的实时时钟的系统100的示意图。

优选地，该系统100被应用于飞行器中，该飞行器优选为飞机，尤其是民用飞机。但可领会，本说明书的实施例还可被应用于除飞机外的其它飞行器，只要该飞行器适合实施本说明书实施例的方案。还应当理解，虽然在本文中使用了“飞行器”这一术语，但本文所述的方案还可以在陆地交通工具、水上交通工具、太空交通工具或其他机械中实施，这些方案均应被解读为落入本说明书实施例的范围。此外，该系统100还可在除了飞行器外的其它使用装置中实现。

优选地，该系统100可被实现在飞行器的综合模块化航空电子系统(IMA)中，从而为飞行器的其它系统提供时间。

如图1所示，系统100可包括参考时间确定模块102、实时时钟时间确定模块104以及监控模块106。参考时间确定模块用于确定飞行器所使用的参考时间。在优选示例中，参考时间确定模块102可采用来自GNSS(全球导航卫星系统)源的UTC(协调世界时间)作为参考时间。全球卫星导航系统可包括例如中国的北斗卫星导航系统、美国的GPS系统、俄罗斯的GLONASS系统以及欧洲Galileo系统等等。在其他示例中，参考时间确定模块102可采用来自其它源的其他参考时间。在正常情况下，飞行器的飞行管理系统(FMS)使用参考时间作为其工作时间。

具体而言，参考时间确定模块102可周期性地接收来自飞行管理系统(FMS)的飞行管理系统时间(如图1中所示的piFMSTime)作为当前参考时间。该飞行管理系统时间例如可以是来自GNSS源的参考时间(例如UTC时间)。

参考时间确定模块102还可输出本地时间(如图1中所示的poIMATime)，作为飞行器的本地时间。该飞行器的本地时间可被飞行器的相关系统作为时间基准。

当来自GNSS源的参考时间可用时，参考时间确定模块102所输出的本地时间(如图1中所示的poIMATime)可以是该参考时间。而当来自GNSS源的参考时间不可用时，参考时间确定模块102所输出的本地时间可以是从实时时钟确定模块104接收的实时时钟时间。

此外，为了确定当前参考时间，参考时间确定模块102中还包括参考时间时钟振荡器(图中未示出)。参考时间时钟振荡器是系统100的主要设备之一，其时钟晶振振荡器的作用是利用晶片反复机械变形而产生振动，来产生时钟信号。使用参考时间时钟振荡器来确定或维持参考时间是本领域技术人员公知的，在此不再赘述。

在参考时间时钟振荡器工作时，参考时间时钟振荡器可能导致一定的时间漂移，这样的漂移例如可以是由参考时间时钟振荡器的老化以及环境温度变化所导致的。在后文中，将由参考时间时钟振荡器所带来的时间漂移称为参考时间时钟振荡器时间漂移。在正常情况下，该参考时间时钟振荡器时间漂移在一公差内，在后文中，将该公差称为参考时间时钟振荡器正常漂移公差(在后文中将其标记为t₂)。

如图1中所示，参考时间确定模块102可将所获得的参考时间传送给实时时钟时间确定模块104和监控模块106。

此外，参考时间确定模块102还可向监控模块106传送参考时间确定模块状态。该参考时间确定模块状态例如可向监控模块106告知来自GNSS源的参考时间是否可用。

实时时钟时间确定模块104可包括实时时钟振荡器(图中未示出)来确定实时时钟时间。通过实时时钟振荡器确定实时时钟时间的具体细节在此不再赘述。实时时钟时间确定模块104可将所确定的实时时钟时间传送至参考时间确定模块102和监控模块106。

可以领会，与参考时间时钟振荡器类似，实时时钟振荡器可能带来时间漂移，这种时间漂移例如可以是由实时时钟振荡器的老化以及环境温度变化所导致的。在后文中，将由实时时钟振荡器所带来的时间漂移称为实时时钟振荡器时间漂移。在正常情况下，该实时时钟振荡器时间漂移在一公差内，在后文中，将该公差称为实时时钟振荡器正常漂移公差(在后文中将其标记为t₃)。

如果在参考时间确定模块102处确定来自GNSS源的参考时间(例如UTC时间)不可用，则参考时间确定模块102可输出来自实时时钟时间模块的实时时钟时间作为飞行器的本地时间。

此外，实时时钟时间确定模块104还可接收来自参考时间确定模块的参考时间。实时时钟时间确定模块104可周期性地获取参考时间来同步实时时钟时间的时钟，从而在必要时对实时时钟时间确定模块104自己的时钟进行校准，从而保证两者保证协调一致、同步工作，实现时钟同步。

监控模块106可获得来自参考时间确定模块102的参考时间。监控模块106还可获得来自实时时钟时间确定模块104的实时时钟时间。

监控模块106还可接收来自参考时间确定模块102的参考时间确定模块状态，监控模块106可通过该参考时间确定模块状态来确认参考时间确定模块102是否为工作状态并确定其健康状况。

随后，监控模块106可确定该参考时间(该参考时间也可称为当前参考时间)与该实时时钟时间之间的时间差。

监控模块106还可将当前参考时间与实时时钟之间的时间差与监控阈值进行比较。该监控阈值的确定方式在下文更详细地描述。

如果该时间差不大于监控阈值，则可认为该飞行器的实时时钟没有失准。

如果该时间差大于该监控阈值，则可认为该飞行器的实时时钟失准。当确定飞行器的实时时钟失准时，监控模块106可输出实时时钟故障信号。该实时时钟故障信号例如可被输出至故障报告模块108。

优选地，上文所描述的操作可按一预定周期被周期性地执行，以持续监控该飞行器的实时时钟是否失准。优选地，该预定周期可相对较小。例如，该预定周期可以为1秒。更优选地，该预定周期可以为0.5秒。

该故障报告模块108在接收到来自系统100的监控模块106的实时时钟故障信号之后，可向飞行器的一个或多个其他系统发出告警信息，以告知该一个或其他系统实时时钟失准。该告警信息还可以告知飞行器的操作人员实时时钟失准。该告警信息例如可以是音频告警(例如输出告警声)、灯光告警(例如使相关联的灯光闪烁灯)、或者可在显示器上显示的告警信息。操作人员在收到该告警后，可执行相关的处理，例如对实时时钟进行校准。

该实时时钟故障信号还可被输出至参考时间确定模块102。参考时间确定模块102可通过收到的实时时钟故障信号确定作为备份时间的实时时钟时间不可用，从而采取相应操作。

参考图2，其示出根据本说明书实施例的用于监控飞行器的实时时钟的方法200的示意流程图。该方法200例如可由如图1所示的系统100的监控模块106来执行。

方法200包括：在操作202，可获得当前参考时间。例如，监控模块106可从参考时间确定模块102接收参考时间，作为当前参考时间。如上文所述，该参考时间可来自协调世界时间。

方法200还可包括：在操作204，可获得该飞行器的实时时钟时间。例如，监控模块106可从实时时钟时间确定模块104接收实时时钟时间。

方法200还可包括：在操作206，可确定该当前参考时间与该实时时钟时间之间的时间差。例如，可用实时时钟时间减去当前参考时间，并取所得到的结果的绝对值，作为实时时钟时间与当前参考时间的时间差。

方法200还可包括：在操作208，可将该时间差与监控阈值进行比较，且如果该时间差大于该监控阈值，则确定该飞行器的实时时钟失准。该监控阈值的确定将在下文进行详细描述。

优选地，上述方法可被按照预定周期来周期性地执行。优选地，该预定周期为1秒。更优选地，该预定周期为0.5秒。也可采用其它合适的预定周期。

如上文所述，在确定所述飞行器的实时时钟失准后，可发出告警信息。例如，在确定实时时钟失准后，可由监控模块106向故障报告模块108输出实时时钟故障信号，由故障报告模块108向所述飞行器的一个或多个其他系统发出告警信息。如上文所述，故障报告模块108还可发出其他形式的告警信息。

在更优选实施例中，在确定所述飞行器的实时时钟失准后，可对所述飞行器的实时时钟执行自动校准操作例如，实时时钟时间确定模块104可进行自动校准，即使用来自同步参考时间确定模块102的参考时间来取代其自己的实时时钟时间。

在一些示例中，方法200还包括：获得参考时间确定模块状态(图2中未示出)。例如，如图1所示，监控模块106可从参考时间确定模块102获得参考时间确定模块状态。该参考时间确定模块状态例如可指示参考时间是否可用。如果参考时间不可用，则监控模块106可不执行上述部分操作(例如操作202、206和208等)。

此外，方法200还可包括：在确定所述飞行器的实时时钟失准后，可向参考时间确定模块102发送实时时钟故障信号，以向参考时间确定模块102告知实时时钟失准。

下面描述监控阈值t_max的确定方式。

可以领会，对监控模块106而言，正常的时间差可能来自以下几个方面：

1、与参考时间确定模块102的参考时间时钟振荡器相关联的正常漂移公差t₂。如上文所述，该正常漂移公差t₂可至少部分取决于所述参考时间时钟振荡器的老化和温度。与参考时间时钟振荡器相关联的正常漂移公差t₂的示例例如为390ms。

2、与实时时钟时间确定模块的实时时钟振荡器相关联的正常漂移公差t₃。如上文所述，该正常漂移公差t₃可至少部分取决于所述实时时钟振荡器的老化和温度。与实时时钟振荡器相关联的正常漂移公差t₃的示例例如为460ms。

3、由获取所述实时时钟的线路延迟和抖动造成的漂移阈值t₁。

可以理解，所设置的监控阈值t_max可取决于正常的时间差。也就是说，该监控阈值可至少部分地基于以下因素确定：由获取所述实时时钟的线路延迟和抖动造成的漂移阈值t₁；与参考时间确定模块的参考时间时钟振荡器相关联的正常漂移公差t₂；以及与实时时钟时间确定模块的实时时钟振荡器相关联的正常漂移公差t₃。该监控阈值还可基于监控阈值飞行器的实时时钟的时间分辨率。时间分辨率指能分辨的最小时间间隔。根据实时时钟的设计要求，时间分辨率单位可以为100ms。可以想象，实时时钟的时间分辨率越高，该监控阈值应当设置得越严格，即t_max的值越小。该监控阈值还可基于其它因素，例如飞行器的相关部件正常操作所容许的误差。

在正常情况下，应当认为由监控模块106所确定的当前参考时间与实时时钟时间之间的时间差Δt的正常范围为上述三者之和，即t₁+t₂+t₃。因此，可将监控阈值设置t_max为上述三者之和，即t_max＝t₁+t₂+t₃。

可以理解，上述阈值为当前参考时间和实时时钟时间之间的时间差，然而所获取的当前参考时间中同样存在漂移。为了理解上述监控阈值的设置是否能够满足实际情况的需要，下面进一步分析当前基准时间和实时时钟时间之间的时间差。当前基准时间可以理解为由GNSS源确定的标准时间。

在设置正常漂移监控阈值t_max时，可以检测到的实时时钟漂移取决于参考时间和实时时钟时间是在相同还是不同方向漂移。参见图3和图4，其分别示出参考时间和实时时钟时间在相同方向和相反方向漂移的情形的示意图。

如图3和图4所示，假设在时间0处两者的漂移均为0。随着时间t的增加，不管是当前参考时间(例如由监控模块106从参考时间确定模块102获得的)还是实时时钟时间(例如由监控模块106从实时时钟时间确定模块104获得的)的漂移都增加。应当领会，虽然在图3和图4中将两者的漂移均示出为线性增加，但这种增加可以是非线性的。

假设在某个时间t，参考时间的漂移为t₂，当前参考时间与实时时钟时间之间的时间差Δt，则可以领会，此时实时时钟时间相对于当前基准时间(漂移为0处，即图3和图4中的横轴)的时钟漂移可如下确定：

当参考时间和实时时钟时间在相同方向漂移时，为参考时间的时间漂移加上实时时钟时间与参考时间之间的时间差所得到的和，即Δt+t₂；

当参考时间和实时时钟时间在相反方向漂移时，为参考时间的时间漂移减去实时时钟时间与参考时间之间的时间差所得到的差(的绝对值)，即|Δt-t₂|。

由于我们可能无法知晓当前参考时间与实时时钟时间在相同方向还是相反方向漂移，所以为了使得实时时钟时间相对于当前基准时间的时钟漂移在容许范围t_tolerance内，则可需要保证上述两种情况的时钟漂移的较大者小于等于t_tolerance，即max{Δt+t₂,|Δt-t₂|}≤t_tolerance。

为更便于理解，下面我们描述一个具体示例，假设存在以下情形(假设以下漂移为每个小时的时钟漂移)：

1、与参考时间确定模块102的参考时间时钟振荡器相关联的正常漂移公差t₂为390ms；

2、与实时时钟时间确定模块的实时时钟振荡器相关联的正常漂移公差t₃为460ms；

3、由获取所述实时时钟的线路延迟和抖动造成的漂移阈值t₁在200ms和300ms范围内，我们取其较大值300ms。

此时，为确保在正常操作期间引入的漂移不会无意间触发实时时钟故障的虚假告警，可将t_max最小设置为t_max＝t₁+t₂+t₃＝300ms+390ms+460ms＝1150ms。考虑到实时时钟时间的分辨率(假设其约为100ms)，可将该监控阈值t_max设置为1200ms。

下面我们来检验上述监控阈值设置是否满足飞行管理系统的各部件正常工作的要求。如上文所述，应当满足max{Δt+t₂,|Δt-t₂|}≤t_tolerance。当将Δt的阈值设置为监控阈值t_max时，则应确保max{t_max+t₂,|t_max-t₂|}≤t_tolerance。

对于上文的示例，应确保{1200ms+390ms,|1200ms-390ms|}≤t_tolerance。即实时时钟时间相对于当前基准时间的时钟漂移的阈值为1590ms。因此，只要飞行管理系统的各部件正常工作所需要的该时钟漂移不大于1590ms，则可认为上述方案能够满足要求。换句话说，本方案能够实现飞行管理系统中每小时1590ms精度的确定性，这满足当前的飞行管理系统的时间要求。

此外，本申请还公开了一种装置，该装置包括处理器以及存储有计算机可执行指令的存储器，所述计算机可执行指令在被处理器执行时使得所述处理器执行本文所述的各实施例的方法。

此外，本申请还公开了一种系统，该系统包括用于实现本文所述的各实施例的方法的装置。

可以理解，根据本说明书的一个或多个实施例的方法可以用软件、固件或其组合来实现。

应该理解，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置和系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。需要领会的是，本说明书公开了多个实施例，这些实施例所公开的内容可以互相参照来理解。

应该理解，上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

应该理解，本文用单数形式描述或者在附图中仅显示一个的元件并不代表将该元件的数量限于一个。此外，本文中被描述或示出为分开的模块或元件可被组合为单个模块或元件，且本文中被描述或示出为单个的模块或元件可被拆分为多个模块或元件。

还应理解，本文采用的术语和表述方式只是用于描述，本说明书的一个或多个实施例并不应局限于这些术语和表述。使用这些术语和表述并不意味着排除任何示意和描述(或其中部分)的等效特征，应认识到可能存在的各种修改也应包含在权利要求范围内。其他修改、变化和替换也可能存在。相应的，权利要求应视为覆盖所有这些等效物。

同样，需要指出的是，虽然已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本说明书的一个或多个实施例，在没有脱离本发明精神的情况下还可做出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

可以理解，根据本说明书的一个或多个实施例的方法可以用软件、固件或其组合来实现。

应该理解，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置和系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。需要领会的是，本说明书公开了多个实施例，这些实施例所公开的内容可以互相参照来理解。

应该理解，上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

应该理解，本文用单数形式描述或者在附图中仅显示一个的元件并不代表将该元件的数量限于一个。此外，本文中被描述或示出为分开的模块或元件可被组合为单个模块或元件，且本文中被描述或示出为单个的模块或元件可被拆分为多个模块或元件。

还应理解，本文采用的术语和表述方式只是用于描述，本说明书的一个或多个实施例并不应局限于这些术语和表述。使用这些术语和表述并不意味着排除任何示意和描述(或其中部分)的等效特征，应认识到可能存在的各种修改也应包含在权利要求范围内。其他修改、变化和替换也可能存在。相应的，权利要求应视为覆盖所有这些等效物。

同样，需要指出的是，虽然已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本说明书的一个或多个实施例，在没有脱离本发明精神的情况下还可做出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。