側(cè)掃聲吶干濕端高精度網(wǎng)絡(luò)同步技術(shù).pdf

1、隨著側(cè)掃聲吶設(shè)備的成像精度越來越高，對(duì)干濕端的時(shí)間同步精度要求也越來越高。同時(shí)，因以太網(wǎng)技術(shù)的成熟，以及其高速、穩(wěn)定、廉價(jià)的特性，越來越多的水聲設(shè)備選用以太網(wǎng)作為其數(shù)據(jù)和控制通信的接口。在側(cè)掃聲吶干濕端之間使用以太網(wǎng)接口，就涉及到網(wǎng)絡(luò)同步技術(shù)。目前網(wǎng)絡(luò)同步方式主要采用NTP協(xié)議和基于IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)的PTP同步協(xié)議，與傳統(tǒng)的NTP協(xié)議相比PTP同步協(xié)議具有更高的同步精度。本文提出了在STM32F407嵌入式平臺(tái)上應(yīng)用基于IEEE15

2、88標(biāo)準(zhǔn)的側(cè)掃聲吶干濕端網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步解決方案，實(shí)現(xiàn)了側(cè)掃聲吶干濕端之間的同步，并在不同環(huán)境和配置下對(duì)同步系統(tǒng)進(jìn)行了同步測(cè)試。
　　本文闡述了IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)各個(gè)組成部分，包括PTP協(xié)議實(shí)現(xiàn)的前提條件與要求、PTP系統(tǒng)構(gòu)成、同步模型、報(bào)文時(shí)間戳生成方案、狀態(tài)機(jī)引擎等，為側(cè)掃聲吶PTP時(shí)鐘同步系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)提供了理論支撐。其次，對(duì)IEEE1588高精度時(shí)鐘同步協(xié)議中的普通時(shí)鐘進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，重點(diǎn)把握?qǐng)?bào)文管理、最佳主時(shí)鐘算法、時(shí)鐘

3、伺服、狀態(tài)機(jī)協(xié)議引擎的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)并搭建側(cè)掃聲吶PTP系統(tǒng)應(yīng)用程序運(yùn)行所依賴的由STM32F407主控芯片和DP83640網(wǎng)絡(luò)PHY芯片組成的硬件系統(tǒng)，在此硬件上移植了FreeRTOS嵌入式系統(tǒng)與LwIP開源網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧。基于此軟硬件基礎(chǔ)平臺(tái)上，運(yùn)行了側(cè)掃聲吶PTP時(shí)鐘同步系統(tǒng)軟件。最后，在不同的環(huán)境條件、不同的系統(tǒng)配置下對(duì)由兩個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的側(cè)掃聲吶PTP時(shí)鐘同步系統(tǒng)進(jìn)行同步測(cè)試，從測(cè)試的結(jié)果中分析得出影響同步性能的各種因素，最后給出側(cè)