宋俊男，朱世强，原崧育，许振宇，李月华

之江实验室，杭州 311100

0 引 言

在地外探测中，多源传感器数据的同时刻采集是传感器标定及数据融合的基础[1-3].目前传统的时间同步方法主要有网络时间协议NTP(network time protocol)、精密时间协议PTP(precision time protocol)和全球定位系统GPS(global positioning system)授时技术[4].NTP协议在应用层获取时间戳，通过在互联网上指定多个时钟源来对整个系统进行授时，能够提供10毫秒级的时间同步精度.PTP协议对传统NTP协议进行改进，时间戳添加在物理层，在兼容以太网的同时具有更高的同步精度[5-7].GPS系统以卫星携带的原子钟时间为基准，和协调世界时UTC(universal time coordinated)的误差仅为纳秒级，广泛应用于电力监测、自动驾驶和室内定位等领域[8-12].然而对于地外探测等严苛环境，设备无法接收GPS信号，同时无法从网络服务器中获取真实时间，难以通过精确授时实现多源传感器的时间同步.

此外，地外探测无人系统具有探测环境未知、先验知识欠缺和通信条件恶劣等显著特点，且危险识别难度大，探测器移动速度缓慢[13-15].通常数据采集系统配备多类传感器，如相机、激光雷达和惯性测量单元IMU(inertial measurement unit)，用以充分感知环境，提升自主决策能力.然而，这些传感器通常基于不同的时间基准进行数据采集，考虑传输延时等误差因素，时间戳的偏差很难预测.文献[16-18]提出了一些新颖的传感器同步系统，但这些系统框架固定，传感器类型较少，难以应用于地外探测工程中.文献[19]展示了一种适用性较强的传感器平台，但在上位……