本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种基于飞机广播信号的设备节点间时间同步方法及装置。
背景技术：
随着物联网技术的发展，感知网络的规模和其中节点种类进一步扩大，感知网络已经可以从大规模的环境范围内感知数据。大规模的感知网络已经应用于许多领域，例如环境监测，交通预测，地震震源预测等。
在感知网络中，各个设备节点的时间同步是十分重要的。若不同设备节点的时钟不一致，则在数据建模时，模型结果的精确度将被时间戳所影响。而这种大范围的网络对时间同步方案提出了更高的要求。
传统的时间同步方法可以分为外部时钟源同步和网内信息交换时钟同步。
外部时钟源同步的代表方法是gps(globalpositioningsystem，全球定位系统)时间同步。具体的，节点通过接收gps信号，gps信号中包含了同步所需要的时间信息。但是发送gps的同步轨道卫星距地面较远，gps信号到达地表时能量较弱，无法实现室内接收，即无法满足多场景可同步的需求。
网内信息交换时钟同步方法中，代表性方法是ntp(networktimeprotocol，网络时间协议)同步方法。具体的，当节点需要时间同步时，节点发送请求给服务器，服务器收到请求后将时间信息发送给节点，节点收到时间信息后通过信息交换中的时间戳估计网络延迟，进而通过服务器收到的时间补偿网络延时后进行时间同步。但是在时间同步时如果网络波动较大，传播延迟的估计会有较大的误差，导致最终时间同步结果误差较大。
其他的一些时间同步方法包括rbs(referencebroadcastsynchronization，参考广播时间同步)，ftsp(floodingtimesynchronizationprotocol，洪泛时间同步协议)，这些方法通过两个节点间的信息交换来实现时间同步，但是这种方法需要保证两节点间可以直接通讯，这对于异构设备来说是无法实现的。另外，新兴的时间同步方法还有基于事件驱动的方法，这些方法由于事件源性质的限制，同步范围受限，无法实现大范围网络节点的时间同步。
可见，现有的时间同步方法无法同时实现高精度，大范围，且适应多场景。
技术实现要素：
本发明实施例的目的在于提供一种基于飞机广播信号的设备节点间时间同步方法及装置，以实现高精度，大范围，且适应多场景的时间同步。具体技术方案如下：
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种基于飞机广播信号的设备节点间时间同步方法，所述方法包括：
获取第一节点接收的n个飞机数据包，以及所述第一节点接收每个飞机数据包时的第一时间戳；获取第二节点接收的所述n个飞机数据包，以及所述第二节点接收每个飞机数据包时的第二时间戳；每个飞机数据包中包含飞机广播该飞机数据包时的速度信息和位置信息；
基于所述飞机数据包中包含的位置信息，确定所述n个飞机数据包的广播顺序；
基于第n个广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳，确定飞机广播第n个飞机数据包时所述第一节点和所述第二节点的时间偏移，其中，1≤n≤n；
基于所述飞机数据包中包含的速度信息和位置信息，计算第i个广播的飞机数据包的广播时间与第j个广播的飞机数据包的广播时间的真实时间差，其中1≤i<j≤n；
基于第j个广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳，所述真实时间差，以及飞机广播第i个飞机数据包时所述第一节点和所述第二节点的时间偏移，计算所述第一节点和所述第二节点的时钟漂移。
可选的，所述基于所述飞机数据包中包含的速度信息和位置信息，计算第i个广播的飞机数据包的广播时间与第j个广播的飞机数据包的广播时间的真实时间差的步骤，包括，基于如下公式计算第i个广播的飞机数据包的广播时间与第j个广播的飞机数据包的广播时间的真实时间差：
其中，tj表示第j个广播的飞机数据包的广播时间，ti表示第i个广播的飞机数据包的广播时间，vm表示第m个广播的飞机数据包中包含的速度，pm表示第m个广播的飞机数据包中包含的位置，pm 1表示第m 1个广播的飞机数据包中包含的位置。
可选的，所述基于第j个广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳，所述真实时间差，以及飞机广播第i个飞机数据包时所述第一节点和所述第二节点的时间偏移，计算所述第一节点和所述第二节点的时钟漂移的步骤，包括：基于如下公式计算所述第一节点和所述第二节点的时钟漂移：
其中，
可选的，所述方法还包括：
获取多架飞机广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳；
将所述多架飞机广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳按照时间顺序整合在同一时间轴；
基于同一时间轴上的多架飞机广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳，计算第一节点和第二节点的时钟漂移。
可选的，当所述第一节点到所述第二节点的距离超出可匹配距离，所述方法还包括：
确定候选节点，所述候选节点到所述第一节点的距离，以及所述候选节点到所述第二节点的距离均在可匹配距离内；
从所述候选节点中确定中间节点；
基于飞机广播信号确定所述第一节点与所述中间节点的时间偏移和时钟漂移，以及所述第二节点与所述中间节点的时间偏移和时钟漂移；
基于所述第一节点与所述中间节点的时间偏移和时钟漂移，以及所述第二节点与所述中间节点的时间偏移和时钟漂移，确定所述第一节点与所述第二节点的时间偏移和时钟漂移。
可选的，所述从所述候选节点中确定中间节点的步骤，包括：
针对每个候选节点，确定所述第一节点和该候选节点可匹配的飞机数据包的第一数目，以及所述第二节点和该候选节点可匹配的飞机数据包的第二数目；
基于所述第一数目和所述第二数目，从所述候选节点中确定中间节点。
为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种基于飞机广播信号的设备节点间时间同步装置，所述装置包括：
获取模块，用于获取第一节点接收的n个飞机数据包，以及所述第一节点接收每个飞机数据包时的第一时间戳；获取第二节点接收的所述n个飞机数据包，以及所述第二节点接收每个飞机数据包时的第二时间戳；每个飞机数据包中包含飞机广播该飞机数据包时的速度信息和位置信息；
第一确定模块，用于基于所述飞机数据包中包含的位置信息，确定所述n个飞机数据包的广播顺序；
第二确定模块，用于基于第n个广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳，确定飞机广播第n个飞机数据包时所述第一节点和所述第二节点的时间偏移，其中，1≤n≤n；
第一计算模块，用于基于所述飞机数据包中包含的速度信息和位置信息，计算第i个广播的飞机数据包的广播时间与第j个广播的飞机数据包的广播时间的真实时间差，其中1≤i<j≤n；
第二计算模块，用于基于第j个广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳，所述真实时间差，以及飞机广播第i个飞机数据包时所述第一节点和所述第二节点的时间偏移，计算所述第一节点和所述第二节点的时钟漂移。
可选的，所述第一计算模块，具体用于：基于如下公式计算第i个广播的飞机数据包的广播时间与第j个广播的飞机数据包的广播时间的真实时间差：
其中，tj表示第j个广播的飞机数据包的广播时间，ti表示第i个广播的飞机数据包的广播时间，vm表示第m个广播的飞机数据包中包含的速度，pm表示第m个广播的飞机数据包中包含的位置，pm 1表示第m 1个广播的飞机数据包中包含的位置。
可选的，所述第二计算模块，具体用于：基于如下公式计算所述第一节点和所述第二节点的时钟漂移：
其中，
可选的，所述装置还包括：联合计算模块，所述联合计算模块，具体用于：
获取多架飞机广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳；
将所述多架飞机广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳按照时间顺序整合在同一时间轴；
基于同一时间轴上的多架飞机广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳，计算第一节点和第二节点的时钟漂移。
可选的，当所述第一节点到所述第二节点的距离超出可匹配距离，所述装置还包括：
第三确定模块，用于确定候选节点，所述候选节点到所述第一节点的距离，以及所述候选节点到所述第二节点的距离均在可匹配距离内；
第四确定模块，用于从所述候选节点中确定中间节点；
第五确定模块，用于基于飞机广播信号确定所述第一节点与所述中间节点的时间偏移和时钟漂移，以及所述第二节点与所述中间节点的时间偏移和时钟漂移；
第六确定模块，用于基于所述第一节点与所述中间节点的时间偏移和时钟漂移，以及所述第二节点与所述中间节点的时间偏移和时钟漂移，确定所述第一节点与所述第二节点的时间偏移和时钟漂移。
可选的，所述第四确定模块，具体用于：
针对每个候选节点，确定所述第一节点和该候选节点可匹配的飞机数据包的第一数目，以及所述第二节点和该候选节点可匹配的飞机数据包的第二数目；
基于所述第一数目和所述第二数目，从所述候选节点中确定中间节点。
为了实现上述目的，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述任一基于飞机广播信号的设备节点间时间同步方法步骤。
为了实现上述目的，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质内存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一方法步骤。
应用本发明实施例提供的基于飞机广播信号的设备节点间时间同步方法及装置，获取第一节点接收的n个飞机数据包，以及第一节点接收每个飞机数据包时的第一时间戳；获取第二节点接收的n个飞机数据包，以及第二节点接收每个飞机数据包时的第二时间戳；每个飞机数据包中包含飞机广播该飞机数据包时的速度信息和位置信息；基于飞机数据包中包含的位置信息，确定n个飞机数据包的广播顺序；基于第n个广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳，确定飞机广播第n个飞机数据包时第一节点和第二节点的时间偏移；基于飞机数据包中包含的速度信息和位置信息，计算第i个广播的飞机数据包的广播时间与第j个广播的飞机数据包的广播时间的真实时间差，其中1≤i<j≤n；基于第j个广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳，真实时间差，以及飞机广播第i个飞机数据包时第一节点和第二节点的时间偏移，计算第一节点和第二节点的时钟漂移。可见，使用飞机信号作为同步时钟源对设备节点进行时间同步，能够实现高精度的时间同步，且飞机信号能够大面积覆盖，从而满足大范围的设备节点时间同步，且无需第一设备和第二设备直接通信，因此也适用于异构设备等多场景。
当然，实施本发明的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的基于飞机广播信号的设备节点间时间同步方法的一种流程示意图；
图2为本发明实施例提供的基于飞机广播信号的设备节点间时间同步方法的一种示意图；
图3为本发明实施例提供的基于飞机广播信号的设备节点间时间同步装置的一种结构示意图；
图4为本发明实施例提供的电子设备的一种结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为实现高精度，大范围，且适应多场景的时间同步，本发明实施例提供了一种基于飞机广播信号的设备节点间时间同步方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
参见图1，图1为本发明实施例提供的基于飞机广播信号的设备节点间时间同步方法的一种流程示意图，方法包括以下步骤：
s101：获取第一节点接收的n个飞机数据包，以及第一节点接收每个飞机数据包时的第一时间戳；获取第二节点接收的n个飞机数据包，以及第二节点接收每个飞机数据包时的第二时间戳；每个飞机数据包中包含飞机广播该飞机数据包时的速度信息和位置信息。
本发明实施例中，通过接收飞机在飞行过程中广播的数据包来进行设备节点间的时间同步。其中，要进行同步的设备节点记为第一节点和第二节点。
飞机在飞行时会向周围监控站或其他飞行器广播自身飞行状态，其广播信号主要分为mode-a/c和mode-s这两种类型，其中mode-a/c为56位，包含信息量较少。mode-s有112位，包含信息较多。本发明实施例是基于mode-s信号进行时间同步的。
mode-s信号中包含飞机的位置信息和速度信息，本发明实施例中，可以在第一节点设备和第二节点设备中集成特定的信号接收器来接收飞机飞行过程中广播的mode-s信号。具体的，可以使用ads-b(automaticdependentsurveillancebroadcast，广播式自动相关监视)天线和带usb(universalserialbus，通用串行总线)的ads-b接收器来接收飞机的mode-s信号。mode-s信号可以全天接收，能够满足持续性时间同步的要求。此外该信号在室内或者室外都可以接收。
本发明实施例中，第一节点和第二节点之间的时间同步也可以理解为确定第一节点和第二节点的时间偏移和时钟漂移。其中，时间偏移表示第一节点和第二节点各自系统时间的差异。例如，同一时刻第一节点内的系统时间为12点0分0秒，而第二节点内的系统时间为12点0分3秒，则该时刻第一节点和第二节点的时间偏移为3秒。时钟漂移表示第一节点和第二节点各自的系统时间产生偏移的速率。由于第一节点和第二节点中晶体振荡器的振荡频率不同，即使当前时刻第一节点和第二节点不存在时间偏移，但随着时间的变化，第一节点和第二节点会逐渐产生时间偏移，产生时间偏移的速率即为时钟漂移。因此要将两个节点进行时间同步，必须获取这两个节点的时间偏移和时钟漂移。其中，在不同的时刻获取的时间偏移的值是不同的，而时钟漂移的值可以认为是恒定的。本发明实施例中，第一节点和第二节点的时间同步过程也即确定第一节点和第二节点的时间偏移和时钟漂移的过程。
本发明实施例中，第一节点和第二节点接收同一飞机在飞行时广播的飞机数据包，设共接收n个飞机广播的飞机数据包，也就是第一节点和第二节点均接收n个飞机数据包。第一节点在接收到一个飞机数据包时，记录接收该飞机数据包时第一节点内部的系统时间，作为第一时间戳，则第一节点接收的n个飞机数据包中每一个飞机数据包均对应一个第一时间戳。相应的，第二节点在接收到一个飞机数据包时，记录接收该飞机数据包时第二节点内部的系统时间，作为第二时间戳，第二节点接收的n个飞机数据包中每一个飞机数据包均对应一个第二时间戳。此外，每个飞机数据包中包含飞机广播该飞机数据包时的速度信息和位置信息。
本发明实施例中，计算第一节点和第二节点的时间偏移和时钟漂移的过程可以在服务器中进行。具体的，第一节点和第二节点将各自接收到的n个飞机数据包发送至服务器，此外，第一节点将自身接收的每个飞机数据包对应的第一时间戳告知服务器，第二节点将自身接收的每个飞机数据包对应的第二时间戳告知服务器。后续的时间同步过程中，服务器基于第一节点和第二节点发送的上述数据计算第一节点和第二节点的时间偏移和时钟漂移。
为了便于理解，可以参见图2，图2为本发明实施例提供的基于飞机广播信号的设备节点间时间同步方法的一种示意图，作为一个示例，如图2所示，飞机在飞行过程中，分别在第一位置，第二位置，第三位置广播飞机数据包，第一节点和第二节点均接收到飞机广播的飞机数据包，此外，第一节点接收到每个飞机数据包时，记录当前第一节点的系统时间，作为第一时间戳；第二节点接收到每个飞机数据包时，记录当前第二节点的系统时间，作为第二时间戳。第一节点将接收到的飞机数据包以及对应的第一时间戳发送至服务器；第二节点将接收到的飞机数据包以及对应的第二时间戳发送至服务器。服务器根据第一节点和第二节点发送的飞机数据包进行匹配，比对，并基于相应飞机数据包的第一时间戳和第二时间戳计算第一节点和第二节点的时间偏移和时钟漂移。
s102：基于飞机数据包中包含的位置信息，确定n个飞机数据包的广播顺序，其中1≤n≤n。
本发明实施例中，服务器可以分别对第一节点接收的n个飞机数据包和第二节点接收的n个飞机数据包进行解析，根据解析结果中包含的位置信息对第一节点接收的飞机数据包和第二节点接收的飞机数据包进行匹配，并根据匹配成功的飞机数据包的位置信息确定广播顺序。
其中，第一节点接收的飞机数据包和第二节点接收的飞机数据包匹配成功表示该第一节点接收的飞机数据包和该第二节点接收的飞机数据包是飞机飞行过程中在同一位置广播的。
举例来讲，若第一节点接收的n个飞机数据包中包括飞机数据包a1，服务器对该飞机数据包a1解析后，得到该飞机数据包a1中包含的位置信息为位置s；此外，第二节点接收的n个飞机数据包中包括飞机数据包a2，服务器对该飞机数据包a2解析后，得到该飞机数据包中包含的位置信息也为位置s。这表明飞机数据包a1和飞机数据包a2匹配成功。实际上，飞机数据包a1和飞机数据包a2是飞机飞行过程中在同一位置广播的同一飞机数据包，区别在于，飞机数据包a1是第一节点接收到的，飞机数据包a2是第二节点接收到的。
进一步的，可以根据解析飞机数据包得到的位置信息确定飞机数据包的广播顺序。由于飞机在飞行过程中朝着一个方向移动，因此基于位置信息即可确定飞机广播n个飞机数据包的广播顺序。举例来讲，飞机朝着纬度增加的方向飞行，则飞机数据包的位置信息中维度越大，则该飞机数据包的广播顺序越靠后。因此，可以确定飞机广播n个飞机数据包的广播顺序。
此外，在确定广播顺序后，可以确定第n个广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳。
举例来讲，若第一节点接收的n个飞机数据包中包括飞机数据包b1，且第一节点接收该飞机数据包b1时的第一时间戳为12点0分0秒；此外，第二节点接收的n个飞机数据包中包括飞机数据包b2，且第二节点接收该飞机数据包b2时的第二时间戳为12点0分3秒。且飞机数据包b1和飞机数据包b2匹配成功，均是飞机在飞机过程中第m个广播的飞机数据包，则可以确定第m个广播的飞机数据包对应的第一时间戳为12点0分0秒，对应的第二时间戳为12点0分3秒。
s103：基于第n个广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳，确定飞机广播第n个飞机数据包时第一节点和第二节点的时间偏移。
本发明实施例中，针对第n个广播的飞机数据包，第一节点和第二节点均可以接收到，由于数据包传输至节点的时间非常短，可以忽略不计。则第一节点接收到第n个广播的飞机数据包的第一时间戳和第二节点接收到第n个广播的飞机数据包的第二时间戳的时间差值，即为飞机广播第n个飞机数据包时第一节点和第二节点的时间偏移。
作为一个示例，第n个广播的飞机数据包的第一时间戳为12时0分0秒，第二时间戳为12时0分3秒，则广播第n个飞机数据包时第一节点和第二节点的时间偏移为3秒。
s104：基于飞机数据包中包含的速度信息和位置信息，计算第i个广播的飞机数据包的广播时间与第j个广播的飞机数据包的广播时间的真实时间差，其中1≤i<j≤n。
步骤s103中可以确定飞机广播第n个飞机数据包时第一节点和第二节点的时间偏移。
为了进一步确定第一节点和第二节点的时钟漂移，需要计算出飞机广播至少两个飞机数据包时的真实时间差。由于飞机数据包中包含速度信息和位置信息，因此可以根据飞机数据包中包含的速度信息和位置信息，计算第i个广播的飞机数据包的广播时间与第j个广播的飞机数据包的广播时间的真实时间差，其中i，j代表任意两个广播的次序，可以设1≤i<j≤n。
具体的，设第1个广播的飞机数据包为飞机数据包1，第2个广播的飞机数据包为飞机数据包2，第3个广播的飞机数据包为飞机数据包3，根据飞机数据包中包含的速度信息和位置信息，确定飞机广播飞机数据包1的位置为第1位置，速度为第1速度，飞机广播飞机数据包2的位置为第2位置，速度为第2速度，飞机广播飞机数据包3的位置为第3位置，速度为第3速度。则可以计算第1位置和第2位置的距离，以及第1速度和第2速度的均值，作为飞机从第1位置飞行到第2位置的平均速度，进而计算飞机从第1位置飞行至第2位置的真实时间，也即第1个广播的飞机数据包的广播时间与第2个广播的飞机数据包的广播时间的真实时间差。基于同样的原理，可以计算飞机广播任意两个飞机数据包的广播时间的真实时间差。
值得说明的是，上述仅作为示例，本发明实施例中，基于飞机数据包中包含的速度信息和位置信息，还可以采用其他方法计算飞机广播不同飞机数据包的广播时间的真实时间差。对此不做限定。
s105：基于第j个广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳，真实时间差，以及飞机广播第i个飞机数据包时第一节点和第二节点的时间偏移，计算第一节点和第二节点的时钟漂移。
本发明实施例中，基于第j个广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳，可以确定飞机广播第j个飞机数据包时第一节点和第二节点的时间偏移，结合飞机广播第i个飞机数据包时第一节点和第二节点的时间偏移，可以计算出飞机从广播第i个飞机数据包到广播第j个飞机数据包期间第一节点和第二节点产生的时间偏移，再结合飞机从广播第i个飞机数据包到广播第j个飞机数据包的真实时间差，即可计算第一节点和第二节点的时钟漂移。
作为一个示例，i＝1，j＝3，若飞机广播第1个飞机数据包时第一节点和第二节点的时间偏移为1秒，即第一节点的时间比第二节点的时间慢1秒，第3个广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳分别为12时0分10秒和12时0分12秒，可以计算出飞机广播第3个飞机数据包时第一节点和第二节点的时间偏移变成了2秒，而飞机广播第1飞机数据包的广播时间和广播第3飞机数据包的广播时间的真实时间差为10秒，即在10秒内，第一节点和第二节点的时间偏移由1秒变成了2秒，则可以计算出第一节点和第二节点的时钟漂移为1秒/10秒。
应用本发明实施例提供的基于飞机广播信号的设备节点间时间同步方法，获取第一节点接收的n个飞机数据包，以及第一节点接收每个飞机数据包时的第一时间戳；获取第二节点接收的n个飞机数据包，以及第二节点接收每个飞机数据包时的第二时间戳；每个飞机数据包中包含飞机广播该飞机数据包时的速度信息和位置信息；基于飞机数据包中包含的位置信息，确定n个飞机数据包的广播顺序；基于第n个广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳，确定飞机广播第n个飞机数据包时第一节点和第二节点的时间偏移；基于飞机数据包中包含的速度信息和位置信息，计算第i个广播的飞机数据包的广播时间与第j个广播的飞机数据包的广播时间的真实时间差，其中1≤i<j≤n；基于第j个广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳，真实时间差，以及飞机广播第i个飞机数据包时第一节点和第二节点的时间偏移，计算第一节点和第二节点的时钟漂移。可见，使用飞机信号作为同步时钟源对设备节点进行时间同步，能够实现高精度的时间同步，且飞机信号能够大面积覆盖，从而满足大范围的设备节点时间同步，且无需第一设备和第二设备直接通信，因此也适用于异构设备等多场景。
在本发明的一种实施例中，步骤s103具体可以为：基于如下公式计算第i个广播的飞机数据包的广播时间与第j个广播的飞机数据包的广播时间的真实时间差：
其中，tj表示第j个广播的飞机数据包的广播时间，ti表示第i个广播的飞机数据包的广播时间，vm表示第m个广播的飞机数据包中包含的速度，pm表示第m个广播的飞机数据包中包含的位置，pm 1表示第m 1个广播的飞机数据包中包含的位置。
在本发明的一种实施例中，步骤s103具体可以为：基于如下公式计算第一节点和第二节点的时钟漂移：
其中，
为了便于理解，下面给出上述公式具体的推导过程。
首先，为了刻画时间关系，采用线性模型构建同步时间模型，得到如下公式：
其中，
由于要对第一节点和第二节点进行时间同步，因此用上述式子(2)减去式子(1)得到：
其中，k表示第一节点与第二节点的时钟漂移，bi表示飞机广播第i个飞机数据包时第一节点和第二节点的时间偏移，e表示噪声，可以将飞机数据包传输至第一节点和第二节点的延迟时间的差值并入噪声中。
为了进一步提高时钟漂移的计算精确度，在本发明的一种实施例中，可以联合多架飞机的匹配数据包进行时间同步。
具体的，在本发明的一种实施例中，可以获取多架飞机广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳；将多架飞机广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳按照时间顺序整合在同一时间轴；基于同一时间轴上的多架飞机广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳，计算第一节点和第二节点的时钟漂移。
举例来讲，设第一节点和第二节点接收两架飞机a,b广播的飞机数据包，服务器分别对第一节点和第二节点接收的飞机a,b广播的飞机数据包进行匹配，确定每个飞机数据包的第一时间戳和第二时间戳。针对第一时间戳，若飞机a第一次匹配的飞机数据包a1的第一时间戳为12点0分0秒，而飞机a广播的飞机数据包的包间时间为3秒，则飞机a第二次匹配的飞机数据包a2的第一时间戳为12点0分3秒；此外，飞机b第一次匹配的飞机数据包b1的第一时间戳为12点0分1秒，而飞机b广播的飞机数据包的包间时间为4秒，则飞机b第二次匹配的飞机数据包b2的第一时间戳为12点0分5秒。则可以将飞机a和飞机b广播的飞机数据包对应的第一时间戳按照顺序整合在同一时间轴上，即飞机数据包a1-飞机数据包b1-飞机数据包a2-飞机数据包b2，对应的第一时间戳分别为12点0分0秒，12点0分1秒，12点0分3秒，12点0分5秒。
相应的，可以将飞机a和飞机b广播的飞机数据包对应的第二时间戳整合在同一时间轴上，进而基于该同一时间轴上的第一时间戳和第二时间戳计算第一节点和第二节点的时钟漂移。
可见，本发明实施例中，可以联合多架飞机的飞机数据包进行时间同步，多架飞机可以延展信息的时间覆盖，减少系统不稳定性，能够得到更精确的时钟漂移。
值得说明的是，上述联合多架飞机进行时间同步能够提高时钟漂移的计算精确度，但并不能够提高时间偏移的计算精确度。要提高时间偏移的计算精确度，可以基于匹配到飞机数据包最多的飞机进行计算。容易理解的，当飞机飞行路径越靠近第一节点和第二节点的中垂线，则可匹配到的飞机数据包越多，而飞机飞行路径越靠近第一节点和第二节点的中垂线，表明飞机数据包到第一节点和第二节点的传输延迟越接近，即传输延迟对时间偏移的影响越小。因此，在计算时间偏移时，可以基于匹配到飞机数据包最多的飞机进行计算，从而能够计算出更为精确的时间偏移。
此外，若第一节点和第二节点相差较远，可能出现信号丢失等问题，导致第一节点和第二节点不可以直接根据飞机信号进行时间同步。基于此，在本发明的一种实施例中，可以通过中间节点进行传递性时间同步。
具体的，定义节点间可匹配距离表示可以直接根据飞机信号进行时间同步的节点间最大距离。若两个节点的距离在可匹配距离之内，则可以直接根据飞机信号进行时间同步。若两个节点的距离超出可匹配距离，则需要通过中间节点进行传递性时间同步。
在本发明的一种实施例中，当第一节点到第二节点的距离超出可匹配距离，可以基于如下步骤确定第一节点和第二节点的时间偏移和时钟漂移：
步骤a：确定候选节点，候选节点到第一节点的距离，以及候选节点到第二节点的距离均在可匹配距离内。
候选节点表示位于第一节点和第二节点之间，可基于飞机广播信号与其他节点进行时间同步的节点。
举例来讲，设第一节点为节点a，第二节点为节点f，节点a和节点f的距离超出可匹配距离，若节点a和节点f之间存在三个候选节点，分别为b，c和d，则每个候选节点到节点a的距离，以及每个候选节点到节点f的距离，都在可匹配距离内。
步骤b：从候选节点中确定中间节点。
本步骤中，可以用候选节点中选取一个节点，作为中间节点。
为了得到更精准的时间同步结果，可以从候选节点中，优先选取可匹配飞机数据包的数目最多的节点，作为中间节点。
具体的，步骤b可以包括以下细化步骤：
步骤b1：针对每个候选节点，确定第一节点和该候选节点可匹配的飞机数据包的第一数目，以及第二节点和该候选节点可匹配的飞机数据包的第二数目。
承接上例，第一节点为节点a，第二节点为节点f，候选节点为b，c和d，针对候选节点b，可以确定节点a和节点b可匹配的飞机数据包的数目，记为第一数目；确定节点f和节点b可匹配的飞机数据包的数目，记为第二数目。相应的，可以确定其他候选节点c和d对应的第一数目和第二数目。
步骤b2：基于第一数目和第二数目，从候选节点中确定中间节点。
本步骤中，可以优先选取可匹配飞机数据包的数目最多的节点，作为中间节点。举例来讲，若候选节点b对应的第一数目和第二数目之和最大，可以将节点b确定为中间节点。
此外，还可以针对候选节点的第一数目和第二数目分别进行归一化，再把归一化的和作为候选节点的得分，确定得分最高的候选节点，作为中间节点。对此不做限定。
步骤c：基于飞机广播信号确定第一节点与中间节点的时间偏移和时钟漂移，以及第二节点与中间节点的时间偏移和时钟漂移。
在确定中间节点后，可以基于图1所示的基于飞机广播信号的设备节点间同步方法，确定第一节点与中间节点的时间偏移和时钟漂移，以及第二节点与中间节点的时间偏移和时钟漂移。
步骤d：基于第一节点与中间节点的时间偏移和时钟漂移，以及第二节点与中间节点的时间偏移和时钟漂移，确定第一节点与第二节点的时间偏移和时钟漂移。
由于时间偏移和时钟漂移都是相对的，因此可以基于第一节点与中间节点的时间偏移和时钟漂移，以及第二节点与中间节点的时间偏移和时钟漂移，计算出第一节点与第二节点的时间偏移和时钟漂移。具体的，可以用第一节点与中间节点的时间偏移减去第二节点与中间节点的时间偏移，得到第一节点与第二节点的时间偏移；用第一节点与中间节点的时钟漂移减去第二节点与中间节点的时钟漂移，得到第一节点与第二节点的时钟漂移。
可见，本分明实施例中，当第一节点和第二节点距离较远，无法直接根据飞机信号进行时间同步时，可以通过中间节点传递性时间同步，进一步扩大了基于飞机广播信号进行时间同步的范围。
相应于本发明实施例提供的基于飞机广播信号的设备节点间时间同步方法，本发明实施例还提供了一种基于飞机广播信号的设备节点间时间同步装置，参见图3，可以包括以下模块：
获取模块301，用于获取第一节点接收的n个飞机数据包，以及第一节点接收每个飞机数据包时的第一时间戳；获取第二节点接收的n个飞机数据包，以及第二节点接收每个飞机数据包时的第二时间戳；每个飞机数据包中包含飞机广播该飞机数据包时的速度信息和位置信息；
第一确定模块302，用于基于飞机数据包中包含的位置信息，确定n个飞机数据包的广播顺序；
第二确定模块303，用于基于第n个广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳，确定飞机广播第n个飞机数据包时第一节点和第二节点的时间偏移，其中，1≤n≤n；
第一计算模块304，用于基于飞机数据包中包含的速度信息和位置信息，计算第i个广播的飞机数据包的广播时间与第j个广播的飞机数据包的广播时间的真实时间差，其中1≤i<j≤n；
第二计算模块305，用于基于第j个广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳，真实时间差，以及飞机广播第i个飞机数据包时第一节点和第二节点的时间偏移，计算第一节点和第二节点的时钟漂移。
在本发明的一种实施例中，第一计算模块304，具体可以用于：基于如下公式计算第i个广播的飞机数据包的广播时间与第j个广播的飞机数据包的广播时间的真实时间差：
其中，tj表示第j个广播的飞机数据包的广播时间，ti表示第i个广播的飞机数据包的广播时间，vm表示第m个广播的飞机数据包中包含的速度，pm表示第m个广播的飞机数据包中包含的位置，pm 1表示第m 1个广播的飞机数据包中包含的位置。
在本发明的一种实施例中，第二计算模块305，具体可以用于：
基于如下公式计算第一节点和第二节点的时钟漂移：
其中，
在本发明的一种实施例中，在图3所示装置基础上，还可以包括联合计算模块，具体可以用于：
获取多架飞机广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳；
将多架飞机广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳按照时间顺序整合在同一时间轴；
基于同一时间轴上的多架飞机广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳，计算第一节点和第二节点的时钟漂移。
在本发明的一种实施例中，当第一节点到第二节点的距离超出可匹配距离，在图3所示装置基础上，还可以包括：
第三确定模块，用于确定候选节点，候选节点到第一节点的距离，以及候选节点到第二节点的距离均在可匹配距离内；
第四确定模块，用于从候选节点中确定中间节点；
第五确定模块，用于基于飞机广播信号确定第一节点与中间节点的时间偏移和时钟漂移，以及第二节点与中间节点的时间偏移和时钟漂移；
第六确定模块，用于基于第一节点与中间节点的时间偏移和时钟漂移，以及第二节点与中间节点的时间偏移和时钟漂移，确定第一节点与第二节点的时间偏移和时钟漂移。
在本发明的一种实施例中，第四确定模块，具体可以用于：
针对每个候选节点，确定第一节点和该候选节点可匹配的飞机数据包的第一数目，以及第二节点和该候选节点可匹配的飞机数据包的第二数目；
基于第一数目和第二数目，从候选节点中确定中间节点。
应用本发明实施例提供的基于飞机广播信号的设备节点间时间同步装置，获取第一节点接收的n个飞机数据包，以及第一节点接收每个飞机数据包时的第一时间戳；获取第二节点接收的n个飞机数据包，以及第二节点接收每个飞机数据包时的第二时间戳；每个飞机数据包中包含飞机广播该飞机数据包时的速度信息和位置信息；基于飞机数据包中包含的位置信息，确定n个飞机数据包的广播顺序；基于第n个广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳，确定飞机广播第n个飞机数据包时第一节点和第二节点的时间偏移；基于飞机数据包中包含的速度信息和位置信息，计算第i个广播的飞机数据包的广播时间与第j个广播的飞机数据包的广播时间的真实时间差，其中1≤i<j≤n；基于第j个广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳，真实时间差，以及飞机广播第i个飞机数据包时第一节点和第二节点的时间偏移，计算第一节点和第二节点的时钟漂移。可见，使用飞机信号作为同步时钟源对设备节点进行时间同步，能够实现高精度的时间同步，且飞机信号能够大面积覆盖，从而满足大范围的设备节点时间同步，且无需第一设备和第二设备直接通信，因此也适用于异构设备等多场景。
相应于本发明实施例提供的基于飞机广播信号的设备节点间时间同步方法实施例，本发明实施例还提供了一种电子设备，如图4所示，包括处理器401、通信接口402、存储器403和通信总线404，其中，处理器401，通信接口402，存储器403通过通信总线404完成相互间的通信，
存储器403，用于存放计算机程序；
处理器401，用于执行存储器403上所存放的程序时，实现如下步骤：
获取第一节点接收的n个飞机数据包，以及第一节点接收每个飞机数据包时的第一时间戳；获取第二节点接收的n个飞机数据包，以及第二节点接收每个飞机数据包时的第二时间戳；每个飞机数据包中包含飞机广播该飞机数据包时的速度信息和位置信息；
基于飞机数据包中包含的位置信息，确定n个飞机数据包的广播顺序；
基于第n个广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳，确定飞机广播第n个飞机数据包时第一节点和第二节点的时间偏移，其中，1≤n≤n；
基于飞机数据包中包含的速度信息和位置信息，计算第i个广播的飞机数据包的广播时间与第j个广播的飞机数据包的广播时间的真实时间差，其中1≤i<j≤n；
基于第j个广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳，真实时间差，以及飞机广播第i个飞机数据包时第一节点和第二节点的时间偏移，计算第一节点和第二节点的时钟漂移。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(peripheralcomponentinterconnect，pci)总线或扩展工业标准结构(extendedindustrystandardarchitecture，eisa)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)，也可以包括非易失性存储器(non-volatilememory，nvm)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，cpu)、网络处理器(networkprocessor，np)等；还可以是数字信号处理器(digitalsignalprocessing，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
应用本发明实施例提供的电子设备，获取第一节点接收的n个飞机数据包，以及第一节点接收每个飞机数据包时的第一时间戳；获取第二节点接收的n个飞机数据包，以及第二节点接收每个飞机数据包时的第二时间戳；每个飞机数据包中包含飞机广播该飞机数据包时的速度信息和位置信息；基于飞机数据包中包含的位置信息，确定n个飞机数据包的广播顺序；基于第n个广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳，确定飞机广播第n个飞机数据包时第一节点和第二节点的时间偏移；基于飞机数据包中包含的速度信息和位置信息，计算第i个广播的飞机数据包的广播时间与第j个广播的飞机数据包的广播时间的真实时间差，其中1≤i<j≤n；基于第j个广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳，真实时间差，以及飞机广播第i个飞机数据包时第一节点和第二节点的时间偏移，计算第一节点和第二节点的时钟漂移。可见，使用飞机信号作为同步时钟源对设备节点进行时间同步，能够实现高精度的时间同步，且飞机信号能够大面积覆盖，从而满足大范围的设备节点时间同步，且无需第一设备和第二设备直接通信，因此也适用于异构设备等多场景。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质内存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一方法步骤。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同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，对于基于飞机广播信号的设备节点间时间同步装置、电子设备和计算机可读存储介质实施例，由于其基本相似于基于飞机广播信号的设备节点间时间同步方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见基于飞机广播信号的设备节点间时间同步方法实施例的部分说明即可。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
1.一种基于飞机广播信号的设备节点间时间同步方法，其特征在于，所述方法包括：
获取第一节点接收的n个飞机数据包，以及所述第一节点接收每个飞机数据包时的第一时间戳；获取第二节点接收的所述n个飞机数据包，以及所述第二节点接收每个飞机数据包时的第二时间戳；每个飞机数据包中包含飞机广播该飞机数据包时的速度信息和位置信息；
基于所述飞机数据包中包含的位置信息，确定所述n个飞机数据包的广播顺序；
基于第n个广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳，确定飞机广播第n个飞机数据包时所述第一节点和所述第二节点的时间偏移，其中，1≤n≤n；
基于所述飞机数据包中包含的速度信息和位置信息，计算第i个广播的飞机数据包的广播时间与第j个广播的飞机数据包的广播时间的真实时间差，其中1≤i<j≤n；
基于第j个广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳，所述真实时间差，以及飞机广播第i个飞机数据包时所述第一节点和所述第二节点的时间偏移，计算所述第一节点和所述第二节点的时钟漂移。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述飞机数据包中包含的速度信息和位置信息，计算第i个广播的飞机数据包的广播时间与第j个广播的飞机数据包的广播时间的真实时间差的步骤，包括，基于如下公式计算第i个广播的飞机数据包的广播时间与第j个广播的飞机数据包的广播时间的真实时间差：
其中，tj表示第j个广播的飞机数据包的广播时间，ti表示第i个广播的飞机数据包的广播时间，vm表示第m个广播的飞机数据包中包含的速度，pm表示第m个广播的飞机数据包中包含的位置，pm 1表示第m 1个广播的飞机数据包中包含的位置。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于第j个广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳，所述真实时间差，以及飞机广播第i个飞机数据包时所述第一节点和所述第二节点的时间偏移，计算所述第一节点和所述第二节点的时钟漂移的步骤，包括：基于如下公式计算所述第一节点和所述第二节点的时钟漂移：
其中，
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取多架飞机广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳；
将所述多架飞机广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳按照时间顺序整合在同一时间轴；
基于同一时间轴上的多架飞机广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳，计算第一节点和第二节点的时钟漂移。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述第一节点到所述第二节点的距离超出可匹配距离，所述方法还包括：
确定候选节点，所述候选节点到所述第一节点的距离，以及所述候选节点到所述第二节点的距离均在可匹配距离内；
从所述候选节点中确定中间节点；
基于飞机广播信号确定所述第一节点与所述中间节点的时间偏移和时钟漂移，以及所述第二节点与所述中间节点的时间偏移和时钟漂移；
基于所述第一节点与所述中间节点的时间偏移和时钟漂移，以及所述第二节点与所述中间节点的时间偏移和时钟漂移，确定所述第一节点与所述第二节点的时间偏移和时钟漂移。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述从所述候选节点中确定中间节点的步骤，包括：
针对每个候选节点，确定所述第一节点和该候选节点可匹配的飞机数据包的第一数目，以及所述第二节点和该候选节点可匹配的飞机数据包的第二数目；
基于所述第一数目和所述第二数目，从所述候选节点中确定中间节点。
7.一种基于飞机广播信号的设备节点间时间同步装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取第一节点接收的n个飞机数据包，以及所述第一节点接收每个飞机数据包时的第一时间戳；获取第二节点接收的所述n个飞机数据包，以及所述第二节点接收每个飞机数据包时的第二时间戳；每个飞机数据包中包含飞机广播该飞机数据包时的速度信息和位置信息；
第一确定模块，用于基于所述飞机数据包中包含的位置信息，确定所述n个飞机数据包的广播顺序；
第二确定模块，用于基于第n个广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳，确定飞机广播第n个飞机数据包时所述第一节点和所述第二节点的时间偏移，其中，1≤n≤n；
第一计算模块，用于基于所述飞机数据包中包含的速度信息和位置信息，计算第i个广播的飞机数据包的广播时间与第j个广播的飞机数据包的广播时间的真实时间差，其中1≤i<j≤n；
第二计算模块，用于基于第j个广播的飞机数据包对应的第一时间戳和第二时间戳，所述真实时间差，以及飞机广播第i个飞机数据包时所述第一节点和所述第二节点的时间偏移，计算所述第一节点和所述第二节点的时钟漂移。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一计算模块，具体用于：基于如下公式计算第i个广播的飞机数据包的广播时间与第j个广播的飞机数据包的广播时间的真实时间差：
其中，tj表示第j个广播的飞机数据包的广播时间，ti表示第i个广播的飞机数据包的广播时间，vm表示第m个广播的飞机数据包中包含的速度，pm表示第m个广播的飞机数据包中包含的位置，pm 1表示第m 1个广播的飞机数据包中包含的位置。
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-6任一所述的方法步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6任一所述的方法步骤。
技术总结