另外，在航空航天和工业控制等领域，时间同步也起着越来越重要的作用。
数千架无人机组成的无人接表演需要时钟同步
时间同步技术研究现状
目前主流以太网时间同步技术主要基于NTP[1]、IEEE1588[2]、以及AS6802[3]三种时间同步协议来进行实现。NTP协议作为最早提出的时间同步协议，被广泛应用于传统以太网中，其同步精度可以达到毫秒级，但随着实时网络研究的兴起，航天航空、工业控制等领域实时性的需求不再满足于毫秒级的同步精度。
IEEE标准委员会于2002年通过的IEEE1588高精度时间同步协议相比NTP协议，其时间同步精度可以达到亚微秒级，有效解决了实时网络中时间同步精度不满足的问题。自从IEEE1588时间同步协议提出以来，得到了广泛的认可，许多厂商更是基于IEEE1588开发出了各自的产品[4]。目前，More Than IP 公司和 Arasan公司相继推出了支持IEEE1588协议的MAC模块，可实现精度为50ns的时钟同步[5][6]；Hirschmann公司采用FPGA芯片实现IEEE1588时间同步的方式，其同步精度可达60ns[7]。IEEE 1588协议虽然可以提供很高的同步精度，但无法对于网络中潜在的故障节点进行容错过滤，同时IEEE1588协议中定义的主从时间同步模型，其时间同步精度过于依赖主时钟的稳定性，存在一定的局限性。
2011年颁布的开放标准AS6802[8]，它继承了IEEE1588协议中的透明时钟机制[9]，同时在同步处理过程中，增加了一系列容错机制[10]，有效解决了IEEE 1588协议无法进行容错处理的缺陷；同时AS6802中引入了全局时间基准，网络节点的时间同步以其本地时间与全局时间基准的差值作为依据，来进行时间同步。因此同步精度[11]受网络中故障节点的影响。由于AS6802协议提出时间相对较晚，目前其相应的产品主要被TTTech公司垄断，用于汽车、飞机、航天航空系统中关键控制信号的传输；而在国内，AS6802协议的研究主要在各大航天所、研究所与高校的预研项目中进行开发研究，尚处于理论研究阶段。2011年，北京航空航天大学刘晚春[12]等人在SAE AS6802标准形成之际，对AS6802协议的时间同步机制进行了分析研究，并在特定的网络场景下，对其进行了仿真验证，为本设计提供了重要的理论基础；2013年，电子科技大学郭爱英[14]提出了一种基于FPGA的AS6802协议的实现方案，并对其进行了板级调试，但其在板级调试过程中，未能考虑实际情况下PHY侧引入时延，且缺少TTE的网络通信场景验证，尚不能投入实际应用之中；2017年，北京交通大学毛轶针对AS6802协议中定义的容错机制展开研究，设计了一套时间触发以太网容错时钟同步机制，并对其完成了仿真验证[15]，为本设计中容错机制的引入，具有很好的借鉴作用。AS6802协议的高精度、高容错特性使其很好的适用于汽车、航天航空等具有高实时性、高可靠性需求的领域[16]，因此对于AS6802协议进行研究，早日开发出能投入实际应用的产品，是国内学者急切需要解决的事情。
【参考文献】
[1] 赵龙. 基于NTP协议的网络授时研究[D].辽宁: 辽宁工程技术大学, 2006.
[2] IEEE Standard for a Precision ClockSynchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems. 2002.
[3] SAETechnical Standard. SAE AS6802[S]. SAE International. 2011-11.
[4] 曹强.OTN网络中基于IEEE1588的高精度时间同步的研究与实现[D].上海交通大学,2015.
[5] 宋仕坤. 基于以太网MAC IP核的IEEE1588协议的设计与实现[D].西安电子科技大学,2017.
[6] More Than IP Altera InternationalLimited 1588 Tri-Speed Ethernet MAC Core Product Brief. http://www.altera.com/products/ip/ampp/morethanip/documents/m-mtip-trimode1588macpbvl.0.pdf. 2006
[7] FastEthernet1588.ArasanChipSystemsInc.
http://arasan.com/products/wireline-interface/ethernet/fast-ethernet-ieee-1588/. 2010
[8] Precision ClockSynchronization-IEEE1588White Paper. Andreas Dreher,DirkMohl.
[9] 兰杰,朱晓飞,陈亚,李峭.时间触发以太网标准研究[J].航空标准化与质量,2013(05):24-27 56.
[10] 高鹏飞. 时间触发以太网交换机设计[D].西安电子科技大学,2014.
[11] 兰杰,熊华钢,李峭.时间触发以太网时钟同步的容错方法分析[J].计算机工程与设计,2015,36(01):11-16.
[12] 杨俊雄,徐亚军,何锋,刘志丹.时钟同步精度对TTE实时性影响研究[J].电光与控制,2016,23(08):33-38.
[13] 刘晚春,李峭,何锋,熊华钢.时间触发以太网同步及调度机制的研究[J].航空计算技术,2011,41(04):122-127.
[14] 郭爱英.时间触发以太网同步技术的研究与实现[D].电子科技大学,2013.
[15] 毛轶.时间触发以太网容错时钟同步机制的研究与硬件实现[D].北京交通大学,2017.
[16] Steinbach T, Lim H T, Korf F, et al. Tomorrow's In-Car Interconnect? A Competitive Evaluation of IEEE 802.1 AVB and Time-Triggered Ethernet (AS6802)[C]// Vehicular Technology Conference. IEEE, 2012:1-5.
1588时间同步原理
如果不进行时间同步，任由系统中的各个时钟自由运行，由于计时器件所使用的晶振存在相位或者频率漂移（例如受到温度影响，器件老化等因素），那么结果可能如下图虚线所示。
