湖北gps卫星授时服务器云空间

㈠ GPS授时系统的简介

一、GPS时钟及输出
1.1 GPS时钟
全球定位系统(Global Positioning System，GPS)由一组美国国防部在1978年开始陆续发射的卫星所组成，共有24颗卫星运行在6个地心轨道平面内，根据时间和地点，地球上可见的卫星数量一直在4颗至11颗之间变化。
GPS时钟是一种接受GPS卫星发射的低功率无线电信号，通过计算得出GPS时间的接受装置。为获得准确的GPS时间，GPS时钟必须先接受到至少4颗GPS卫星的信号，计算出自己所在的三维位置。在已经得出具体位置后，GPS时钟只要接受到1颗GPS卫星信号就能保证时钟的走时准确性。
作为火电厂的标准时钟，我们对GPS时钟的基本要求是：至少能同时跟踪8颗卫星，有尽可能短的冷、热启动时间，配有后备电池，有高精度、可灵活配置的时钟输出信号。
1.2 GPS时钟信号输出
目前，电厂用到的GPS时钟输出信号主要有以下三种类型：
1.2.1 1PPS/1PPM输出
此格式时间信号每秒或每分时输出一个脉冲。显然，时钟脉冲输出不含具体时间信息。
1.2.2 IRIG-B输出
IRIG(美国the Inter-Range Instrumentation Group)共有A、B、D、E、G、H几种编码标准(IRIG Standard 200-98)。其中在时钟同步应用中使用最多的是IRIG-B编码，有bc电平偏移(DC码)、1kHz正弦载波调幅(AC码)等格式。IRIG-B信号每秒输出一帧(1fps)，每帧长为一秒。一帧共有100个码元(100pps)，每个码元宽10ms，由不同正脉冲宽度的码元来代表二进制0、1和位置标志位(P)，见图1.2.2-1。
为便于理解，图1.2.2-2给出了某个IRIG-B时间帧的输出例子。其中的秒、分、时、天(自当年1月1日起天数)用BCD码表示，控制功能码(Control Functions，CF)和标准二进制当天秒数码(Straight Binary Seconds Time of Day，SBS)则以一串二进制“0”填充(CF和SBS可选用，本例未采用)。
1.2.3 RS-232/RS-422/RS-485输出
此时钟输出通过EIA标准串行接口发送一串以ASCII码表示的日期和时间报文，每秒输出一次。时间报文中可插入奇偶校验、时钟状态、诊断信息等。此输出目前无标准格式，下图为一个用17个字节发送标准时间的实例：
1.3电力自动化系统GPS时钟的应用
电力自动化系统内有众多需与GPS时钟同步的系统或装置，如DCS、PLC、NCS、SIS、MIS、RTU、故障录波器、微机保护装置等。在确定GPS时钟时应注意以下几点： 时间同步(目前通常做法)，则在DCS合同谈判前，就应进行专业间的配合，确定时钟信号接口的要求。(GPS时钟一般可配置不同数量、型式的输出模块，如事先无法确定有关要求，则相应合同条款应留有可调整的余地。) 系统时钟接口配合的难易程度、系统所在地理位置等综合考虑。各专业如对GPS时钟信号接口型式或精度要求相差较大时，可各自配置GPS时钟，这样一可减少专业间的相互牵制，二可使各系统时钟同步方案更易实现。另外，当系统之间相距较远(例如化水处理车间、脱硫车间远离集控楼)时，为减少时钟信号长距离传送时所受的电磁干扰，也可就地单设GPS时钟。分设GPS时钟也有利于减小时钟故障所造成的影响。 时钟同步接口可选时，可优先采用。但要注意的是，IRIG-B只是B类编码的总称，具体按编码是否调制、有无CF和SBS等又分成多种(如IRIG-B000等)，故时钟接收侧应配置相应的解码卡，否则无法达到准确的时钟同步。 时钟同步。RS-232时间输出虽然使用得较多，但因无标准格式，设计中应特别注意确认时钟信号授、受双方时钟报文格式能否达成一致。 时钟同步信号在网络中有较大的时延，也应考虑分别各自与GPS时钟同步。 TELEPERMXP时钟同步方式 这里以西门子公司的TXP系统为例，看一下DCS内部及时钟是如何同步的。
TXP的电厂总线是以CSMA/CD为基础的以太网，在总线上有二个主时钟：实时发送器(RTT)和一块AS620和CP1430通讯/时钟卡。正常情况下，RTT作为TXP系统的主时钟，当其故约40s后，作为备用时钟的CP1430将自动予以替代(实际上在ES680上可组态2块)CP1430作为后备主时钟)。见图2-1。
RTT可自由运行(free running)，也可与外部GPS时钟通过TTY接口(20mA电流回路)同步。与GPS时钟的同步有串行报文(长32字节、9600波特、1个启动位、8个数据位、2个停止位)和秒/分脉冲二种方式。
RTT在网络层生成并发送主时钟对时报文，每隔10s向电厂总线发送一次。RTT发送时间报文最多等待1ms。如在1ms之内无法将报文发到总线上，则取消本次时间报文的发送：如报文发送过程被中断，则立即生成一个当前时间的报文。时钟报文具有一个多播地址和特殊帧头，日期为从1984.01.01至当天的天数，时间为从当天00：00：00，000h至当前的ms值，分辨率为10ms。
OM650从电厂总线上获取时间报文。在OM650内，使用Unix功能将时间传送给终端总线上的SU、OT等。通常由一个PU作为时间服务器，其他OM650设备登录为是境客户。
AS620的AP在启动后，通过调用“同步”功能块，自动与CP1430实现时钟同步。然后CP1430每隔6s与AP对时。
TXP时钟的精度如下：
从上述TXP时钟同步方式及时钟精度可以看出，TXP系统内各进钟采用的是主从分级同步方式，即下级时钟与上级时钟同步，越是上一级的时钟其精度越高。 三、时钟及时钟同步误差 3.1时钟误差
众所周知，计算机的时钟一般都采用石英晶体振荡器。晶振体连续产生一定频率的时钟脉冲，计数器则对这些脉冲进行累计得到时间值。由于时钟振荡器的脉冲受环境温度、匀载电容、激励电平以及晶体老化等多种不稳定性因素的影响，故时钟本身不可避免地存在着误差。例如，某精度为±20ppm的时钟，其每小时的误差为：(1×60×60×1000ms)×(20/10.6)=72ms，一天的累计误差可达1.73s；若其工作的环境温度从额定25℃变为45℃，则还会增加±25ppm的额外误差。可见，DCS中的时钟若不经定期同步校准，其自由运行一段时间后的误差可达到系统应用所无法忍受的程度。
随着晶振制造技术的发展，目前在要求高精度时钟的应用中，已有各种高稳定性晶振体可供选用，如TCXO(温度补偿晶振)、VCXO(压控晶振)、OCXO(恒温晶振)等。
3.2时钟同步误差
如果对类似于TXP的时钟同步方式进行分析，不难发现时钟在自上而下的同步过程中产生的DCS的绝对对时误差可由以下三部分组成：
3.2.1 GPS时钟与卫星发射的UTC(世界协调时)的误差
这部分的误差由GPS时钟的精度所决定。对1PPS输出，以脉冲前沿为准时沿，精度一般在几十ns至1μs之间；对IRIG-B码和RS-232串行输出，如以中科院国家授时中心的地钟产品为例，其同步精度以参考码元前沿或起始相对于1PPS前沿的偏差计，分别达0.3μs和0.2ms。
3.2.2 DCS主时钟与GPS时钟的同步误差
DCS网络上的主时钟与GPS时钟通过“硬接线”方式进行同步。一般通过DCS某站点内的时钟同步卡接受GPS时钟输出的标准时间编码、硬件。例如，如在接受端对RS-232输出的ASCII码字节的发送延迟进行补偿，或对IRIG-B编码采用码元载波周期计数或高频销相的解码卡，则主时钟与GPS时钟的同步精度可达很高的精度。
3.2.3 DCS各站点主从时钟的同步误差
DCS主时钟与各站点从时钟通过网络进行同步，其间存在着时钟报文的发送时延、传播时延、处理时延。表现在：(1)在主时钟端生成和发送时间报文时，内核协议处理、操作系统对同步请求的调用开销、将时间报文送至网络通信接口的时间等；(2)在时间报文上网之前，还必须等待网络空闲(对以太网)，遇冲突还要重发；(3)时间报文上网后，需一定时间通过DCS网络媒介从主时钟端传送到子时钟端(电磁波在光纤中的传播速度为2/3光速，对DCS局域网而言，传播时延为几百ns，可忽略不计)；(4)在从时钟端的网络通信接口确认是时间报文后，接受报文、记录报文到达时间、发出中断请求、计算并校正从时钟等也需要时间。这些时延或多或少地造成了DCS主从时钟之间、从从时钟之间的时间同步误差。
当然，不同网络类型的DCS、不同的时钟通信协议和同步算法，可使网络对时的同步精度各不相同，上述分析只是基于一般原理上探讨。事实上，随着人们对网络时钟同步技术的不懈研究，多种复杂但又高效、高精确的时钟同步协议和算法相继出现并得到实际应用。例如，互联网上广为采用的网络时间协议(Network Time Protocol，NTP)在DCS局域网上已能提供±1ms的对时精度(如GE的ICS分散控制系统)，而基于IEEE1588的标准精确时间协议(Standard Precision Time Protocol，PTP)能使实时控制以太网上的主、从时钟进行亚微秒级同步。 四、时钟精度与SOE设计 虽然DCS的普通开关量扫描速率已达1ms，但为满足SOE分辨率≤1ms的要求，很长一段时间内，人们都一直都遵循这样的设计方法，即将所有SOE点置于一个控制器之下，将事件触发开关量信号以硬接线接入SOE模件，其原因就在于不同控制器其时钟存在着一定的误差。关于这一点，西门子在描述其TXP系统的FUN B模件分散配置的工程实际情况来看，由于时钟不能同步而无法做到1ms SOE分辩率，更有甚至因时钟相差近百ms，造成SOE事件记录顺序的颠倒。
那么，如何既能满足工程对于SOE分散设计的要求(如设置了公用DCS后，机组SOE与公用系SOE应分开，或希望进入控制器的MFT、ETS的跳闸信号无需经输出再返至SOE模件就能用于SOE等)，又不过分降低SOE分辨率呢?通过对DCS产品的分析不难发现，通常采用的办法就是将控制器或SOE模件的时钟直接与外部GPS时钟信号同步。例如，在ABB Symphony中，SOEServerNode(一般设在公用DCS网上)的守时主模件(INTKM01)接受IRIG-B时间编码，并将其产生的RS-485时钟同步信号链接到各控制器(HCU)的SOE时间同步模件(LPD250A)，其板载硬件计时器时钟可外接1PPM同步脉冲，每分钟自动清零一次；再如，MAX1000+PLUS的分散处理单元(DPU 4E)可与IRIG-B同步，使DPU的DI点可同时用做SOE，由于采用了1PPM或RS-485、IRIG-B硬接线时钟“外同步”，避开了DCS时钟经网络同步目前精度还较差的问题，使各受控时钟之间的偏差保持在较小的范围内，故SOE点分散设计是可行的。
由此可见，在工程设计中应结合采用的DCS特点来确定SOE的设计方案。不可将1ms的开关量扫描速率或1ms的控制器(或SOE模件)时钟相对误差等同于1ms的SOE分辨率，从而简单地将SOE点分散到系统各处。同时也应看到，SOE点“分散”同“集中”相比，虽然分辨率有所降低，但只要时钟相对误差很小(如与1ms关一个数量级)，还是完全能满足电厂事故分析实际需要的。
GPS授时系统的特点：
1．时间精度高，达30nS。
2．守时精度高。装置内部守时单元采用了先进的时间频率测控技术与智能驯服算法，晶体选用高精度恒温晶体振荡器，使装置守时准确度优于7*10-9(0.42μS/分钟)，即在外部时间基准异常的情况下，每天时钟走时误差不超过0.6mS。
3．支持单GPS、单北斗、双GPS、双北斗、 GPS/北斗双系统卫星接收机配置。
4．应用GPS授时技术/北斗授时技术/B码基准解码接收技术/高稳晶体振荡器守时技术授时，实现多基准冗余授时，能够智能判别GPS信号、北斗信号、外部B码时间基准信号的稳定性和优劣，并提供多种时间基准配置方法。
5．采用精准的测频与“智能学习算法”，使守时电路输出信号与GPS卫星/北斗卫星信号/IRIG-B时间基准保持精密同步，消除因晶体振荡器老化造成的频偏带来的影响。
6．具有外部时间基准信号时延补偿功能，能够补偿外部时间基准信号（IRIG-B）的传输延时，从而保证了时间基准信号的精度。
7．由于装置输出的1PPS等时间信号是内置振荡器的分频秒信号输出，同步于GPS/北斗系统但并不受GPS/北斗秒脉冲信号跳变带来的影响，相当于UTC时间基准的复现。
8．GPS授时系统采用双电源冗余供电，并选用高性能、宽范围开关电源，工作稳定可靠，装置电源供电自适应。（按订货技术协议配置，缺省为单电源。）
9．机箱经防磁处理，抗干扰能力强。
10．GPS/北斗接收天线重点考虑了防雷设计、稳定性设计、抗干扰设计， 信号接收可靠性高，不受电厂/变电站地域条件和环境的限制。
11．装置可输出一路特殊的供主时钟间互联的IRIG-B（DC）码信号，该信号作为互联主时钟的“后备”外部时间基准，当主时钟的“主”外部时间基准故障时，该信号停止输出。消除当主时钟互联时“主”外部时间基准发生故障所引起的工作状态不确定性。
12．装置具有自复位能力，在因干扰造成装置程序出错时，能自动恢复正常工作。
13．装置所有输入、输出信号均电气隔离，抗干扰能力强。
14．装置的某一路输出信号短路，不会影响其它输出信号。
15．装置的某一路输出信号允许短路5分钟以上，不会造成对该输出回路的永久性损坏。
16．装置前面板有“电源指示”灯、“秒脉冲指示” 灯、“GPS/北斗信号输入” 灯、“B码信号输入” 灯、“GPS/北斗信号输入异常” 灯、“B码信号输入异常” 灯多种工作状态指示，便于运行值班人员的日常巡视。
17．装置有电源中断告警、GPS/北斗失步告警、外部“B码输入”（后备时间基准）消失告警多路报警（继电器空接点）信号输出，可接入电厂/变电站内的监控系统，在线监控装置的运行状况。
18．装置可通过数码管显示跟踪到的有效卫星个数，直观地反映装置的收星状况。
19．装置提供一路可编程的TTL脉冲信号（1PPS/1PPM/1PPH）供时钟的准确度指标测试。
20．GPS授时系统采用全模块化即插即用结构设计，支持板卡热插拔，配置灵活，维护方便。为将来其它信号基准源(珈俐略卫星信号、上游地面链路的DCLS信号、PTP、NTP时间基准信号等) 的接入提供了方便，为今后建设三网合一的数字同步网打下基础。同时为将来现场改造扩建时增加或更改对时信号接口提供了方便。
21．装置不仅实现了板卡全兼容，还提供了丰富的信号接口资源和开放式特殊接口设计平台，具备优异的兼容能力。装置可提供多路脉冲信号（1PPS、1PPM、1PPH、事件，空接点、差分、TTL、24V/110V/220V有源、光）、IRIG-B信号（TTL、422、232、AC、光）、DCF77信号（有源、无源）、时间报文（RS232、RS422/485、光）、PTP、NTP/SNTP网络时间信号，可以满足电厂/变电站内不同设备的对时接口要求。
22．完善的北斗和GPS信号的性能监测，自动或手动选择主用卫星信号。支持本地和远程网管，通过WEB方式对设备进行远程管理，完成对设备的卫星接收状况、设备工作状态、参数设置等信息进行管理。
GPS授时系统详细参数：1．时间源：GPS、北斗、CDMA、IRIG-B、恒温晶振OCXO、原子钟可选；
2．电源：220V/110V交、直流自适应,双电源冗余；
3．GPS接收频率：1575.42MHz,接收灵敏度：捕获〈-160dBW，跟踪〈-163dBW。捕获时间：装置冷启动时，〈5min；装置热启动时，〈1min。正常状态下可同时跟踪8～12颗GPS卫星；装置冷启动时不小于4颗卫星；装置热启动时不小于1颗卫星。内部电池：电池类型：锂电池；电池寿命：≮25000h。
4．北斗接收器：通道：6；接收机灵敏度：-157.6dBW；冷启动首捕时间：≤2秒；失锁重捕时间：≤1 秒；1PPS精度：优于100nS。
5．平均无故障间隔时间(MTBF)≥150000小时；平均维修时间（MTTR）：一般不大于30分，使用寿命不少于20年。正常使用条件下无须维护。
6．GPS授时系统授时精度：脉冲、B码：0.1μS，串口：10μS ，NTP/SNTP：1-10ms；
7．时间保持单元守时精度：时间保持单元晶体振荡器选用OCXO，守时精度优于7*10-9(0.42μS/min)。
8．绝缘电阻：≮20MΩ。
9．功耗：≤20 W。
10．天线长度标配30m,可选50、60、70、80、100、120、150、200米。
11．外形尺寸：1U/2U、19英寸标准机架式机箱。 五、结束语 5.1 目前火电厂各控制系统已不再是各自独立的信息孤岛，大量的实时数据需在不同地方打上时戳，然后送至SIS、MIS，用于各种应用中。因此，在设计中应仔细考虑各种系统的时钟同步方案和需达到的时钟同步精度。
5.2 在DCS设计中不仅要注意了解系统主、从时钟的绝对对时精度，更应重视时钟之间的相对误差。因为如要将SOE点分散设计的同时又不过分降低事件分辨率，其关键就在于各时钟的偏差应尽可能小。
5.3 完全有理由相信，随着网络时钟同步技术的不断发展，通过网络对系统各时钟进行高精度的同步将变得十分平常。今后电厂各系统的对时准确性将大大提高，像SOE点分散设计这种基于高精确度时钟的应用将会不断出现。

㈡ gps授时服务器是干什么的要怎么用呢

gps的三大功能之一就是授时。
利用卫星的高精度原子钟，通过卫星向外发射的载波信号，将卫星时间实时传出。
你利用gps接收机接收到卫星的准确时间，而你说的gps天线就是接受卫星载波信号的设备，主要就是接收卫星载波信号，放大载波信号的设备。
然后对获取的信号处理，得出准确的时间。
就相当于卫星是一个很准很准的表，你用天线去接受卫星电波信号，然后获取到一个很准很准的时间。

㈢ gps授时设备和北斗授时设备哪个精度高

GPS授时设备和北斗授时设备在接卫星天线的情况下精度可达NS级别，

gps授时设备和北斗授时设备授时原理

无论GPS卫星或者北斗卫星上都搭载了原子钟(铯钟或者是铷钟)。有了精确的时钟，加上地面站的不断校正，卫星系统的时间会是非常准确的。卫星会在自己的电文中播发一个时间，播发这个时间的信号边沿是和这个时间值严格对应的。通过测量这个边沿，可以在本地恢复出一个精确的变化边沿，这个边沿是与发射时刻同步的。导航电文中提供了当前时刻所在的“周数”，这个周数是从北斗或者GPS系统的起始时间开始计数的，另外通过计算调制在载波上的伪随机码的信息可以知道当前的周内秒，有了这些信息即可实现授时功能。

gps授时设备和北斗授时设备常见的授时方式

目前主流的时间同步信号及接口方式有1PPS/1PPM、IRIG-B码、RS-232串口和NTP网络授时等。1PPS/1PPM脉冲和IRIG-B码授时精度最高可达到纳秒量级，RS-232和NTP授时一般情况下精度可达毫秒量级。1PPS/1PPM和IRIG-B码和RS-232都需要专用接口和线缆，而NTP方式则可采用网络的方式。

a) 1PPS/1PPM授时方式此格式时间信号每秒或每分时输出一个脉冲信号。显然，脉冲输出不含具体时间信息。

b) B码授时方式IRIG共有A、B、D、E、G、H几种编码标准。其中在时间同步应用中使用最多的是IRIG-B编码，有DC码
(BC电平偏移)、AC码
(1kHz正弦载波调幅)等格式。IRIG-B信号每秒输出一帧，每帧长为一秒。一帧共有100个码元，由不同脉冲宽度的码元来代表二进制0、1和位置标志位。

c)
RS-232串口授时方式时间输出通过EIA标准串行接口发送一串以ASCII码表示的日期和时间报文。时间报文中可插入奇偶校验、时钟状态、诊断结果等丰富的信息。此种方法可以在计算机上使用软件直观的看到当前的时间信息，并且随时的校正计算机时间，使用非常方便。

d)网络授时方式网络授时是使用NTP协议在互联网上传递统一、标准的时间。具体的实现方案是在网络上指定若干时间服务器，为用户提供授时服务，并且这些时间服务器间应该能够相互比对，提高准确度。局域网内所有的PC、服务器和其他设备通过网络与时间服务器保持同步，NTP协议自动判断网络延时，并对得到的数据进行时间补偿。从而使局域网设备时间保持统一精准。

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㈣ GPS以及“北斗”卫星导航系统是怎样实现授时功能的

GPS授时：GPS授时模块在任意时刻能同时接收其视野范围内4~8颗卫星的信号，其内部硬件电路和软件通过对接收到的信息进行编码和处理，能从中提取并输出两种时间信号：一个是间隔为1秒的同步脉冲信号1PPS，其脉冲前沿与UCT的同步误差不超过1ns，二是包括在串口输出信息中的UCT绝对时间（年、月、日、时、分、秒），它是与1PPS脉冲想对应的。一旦天线位置固定下来，它只需要接收一颗卫星的信号变可维持其精密的时间输出。
北斗授时：北斗授时类似于GPS授时，也是卫星授时的一种，采用中国的北斗导航系统进行高精度授时。北斗授时模块授时原理：北斗卫星系统中的高精度原子钟的准确时间发送给北斗授时模块，通过北斗授时模块的PPS（秒脉冲）输出脚输出给用户使用，目前北斗授时模块的pps精度能达到10ns。

需要注意的是，SKYLAB定位模块定位后输出的时间是UTC时间，但是定位模块获取的时间实际上是GPS时或者北斗时，此时需要从GPS时或者北斗时换算成UTC时再输出，因此定位模块需要知道GPS时或者北斗时和UTC的时间差——我司通常称这个差值为闰秒修正值或者跳秒数。定位模块初始定位后一般不能立即从卫星获取闰秒修正值，需要等待一段时间，因此定位模块刚定位后，输出的时间有可能和UTC时间有偏差，可能不是正确的UTC时间——是否有偏差取决于定位模块内部保存的闰秒修正值，SKYLAB定位模块在每次从卫星更新到闰秒修正值后，保存在芯片内部，下次定位时会使用这一修正值直至被更新的修正值替代（该特性仅限A/AT、D/DT系列）。如果定位模块内部预设或者保存的闰秒修正值与当前的闰秒修正值不一样，此时输出的时间不是UTC时间，此时从不正确的时间调整为UTC时间的过程，会出现定位模块输出的定位信息中，某个时间出现了两次的情况，如出现了两个时间一样的RMC语句。SKYLAB的AT、DT系列授时模块（SKG12AT/SKG12DT/SKG17AT/SKG17DT）可以提供闰秒修正值是否更新的信息。

㈤ 北斗系统与GPS比较,哪个授时精度高

北斗。
从1994年开始研发北斗一号系统，到如今北斗三号系统都正式投入使用，对于全球大多数国家来说，都是一个绝对的好消息，代表着大家拥有了除开GPS之外，又一个功能强大的全新的卫星定位导航系统。
据专家介绍，只要是在2013年之后出厂的智能手机，绝大部分都能够接收到北斗导航卫星的信号而只要是在2016年之后，由中国制造的智能手机，更是全部都能使用北斗。这全都标志着我国北斗已经成长为全球最大的卫星导航系统之一，而且就算是GPS也不敢说比北斗强多少。

㈥ GPS时间同步服务器的详细参数

1．时间源：GPS、北斗、CDMA、IRIG-B、恒温晶振OCXO、原子钟可选；
2．电源：220V/110V交、直流自适应,双电源冗余；
3．GPS接收频率：1575.42MHz,接收灵敏度：捕获〈-160dBW，跟踪〈-163dBW。捕获时间：装置冷启动时，〈5min；装置热启动时，〈1min。
4．平均无故障间隔时间(MTBF)≥150000小时，正常使用条件下无须维护。
5．授时精度：脉冲、B码0.1μS，串口10μS ，NTP/SNTP为1-10ms；
6．外形尺寸：1U/2U、19”标准机箱,安装方便。
7．天线长度标配30m,可选50、60、80、100、120、200米。
GPS时间同步服务器GPS时钟参考源是一款高性能GPS同步时钟参考源,内置低相位噪声、低频率漂移高稳定度的恒温晶振OCXO和高精度授时型GPS接收机,采用大规模集成电路和独特的GPS频率测控技术，产生并发送精确稳定的时间（1PPS）和频率信号（10MHz频率输出准确度<1x10-12），为可以为数字电视广播领域单频网适配器、上变频器、发射机、复用器、精密偏置激励器等设备提供高精度的时间和频率参考信号。 HJ5436A GPS时钟参考源的1pps时间信息是GPS驯服晶振输出10MHz信号经过10,000,000次分频后得到1pps信号，是UTC时间基准的“复现”，同时正弦波信号相位严格同步于时钟频率信号，不受GPS秒脉冲短时间随机跳变带来的影响，这种特性特别适合于数字视频广播、CDMA等要求苛刻的领域。
HJ5436A GPS时钟参考源具有智能学习算法，在驯服晶振过程中能够不断“学习”高稳晶振的漂移等特性，并将这些参数存入板载存储器中，当GPS出现异常或不可用时，该产品能够自动切换到保持模式（Holdover mode），利用高效的智能保持算法，继续提供高可靠性的时间和频率基准信息输出，在短时间内保持较高的精度。

㈦ 卫星授时服务器的卫星授时服务器设备的特点

一、GPS信息与信息时代

信息时代的特点：一是信息量急剧增加（如需海量存储器）；二是信息传输的数字化（如数字通信的发展）；三是信息享用的全球化（如互联网的普及）；四是信息技术应用的集成化（如ITS---智能交通系统）。

信息的主要来源:

除互联网、电视网、移动通信网外，还有很重要的卫星信息源（如导航卫星能给出最重要的位置和时间信息；遥感卫星能给出各类地球表面的遥感数据）。

GPS信息的特点：

（1）全球覆盖、全天侯、昼夜全连续地工作；（2）单向广播体制，GPS接收机不发射信号，电磁兼容性能好，可有无限多的用户。但无通信功能；（3）可实时地为地面、海上和高空的各种动态和静态用户提供高精度的七维信息（三维位置、三维速度、和精密时间）。

GPS信息的应用领域:

大致可分为三类：（1）动态的导航定位，包括陆上各类车辆、水上各种舰船以及空中各类飞机和飞行器的导航定位；（2）静态的测绘定位，广泛用于地图的测绘、矿藏的勘探、铁路、公路、隧道的建设等；（3）精密的定时和时间同步，在国际时间协调、时频计量传递、数字通信、网络技术等领域十分有用。

二、GPS时间同步的原理与技术

1、有关时间的一些基本概念：

（1）、时间（周期）与频率：

互为倒数关系，两者密不可分，时间标准的基础是频率标准，所以有人把晶体振荡器叫‘时基振荡器’。钟是由频标加上分频电路和钟面显示装置构成的。

（2）、四种实用的时间频率标准源（简称钟）：

①晶体钟

②铷原子钟

③氢原子钟

④铯原子钟

（3）、常用的时间坐标系：

时间的概念包含时刻（点）和时间间隔（段）。时系（时间坐标系）是由时间起点和时间尺度单位--秒定义（又分地球秒与原子秒）所构成。常用的时间坐标系：

① 世界时（UT）

②地方时

③原子时（AT）

④协调世界时（UTC）

⑤GPS时

（4）、定时、时间同步与守时：

①定时：是指根据参考时间标准对本地钟进行校准的过程）；授时（指采用适当的手段发播标准时间的过程）；

②时间同步：是指在母钟与子钟之间时间一致的过程，又称时间统一或简称时统）；

③守时：是指将本地钟已校准的标准时间保持下去的过程，国内外守时中心一般都采用由多台铯原子钟和氢原子钟组成的守时钟组来进行守时，守时钟组钟长期运行性能表现最好的一台被定主钟（MC）。

2、GPS时间是怎样建立的？

为了得到精密的GPS时间，使它的准确度达到<100ns（相对于UTC（USNO/MC））：

①每个GPS卫星上都装有铯子钟作星载钟；

②GPS全部卫星与地面测控站构成一个闭环的自动修正系统；

③采用UTC（USNO/MC）为参考基准。

3、GPS定位、定时和校频的原理

（1）、GPS定位原理：是基于精确测定GPS信号的传输时延（Δt），以得到GPS卫星到用户间的距离（R）R=C×Δt ----------------------- [1]（式中C为光速）同时捕获4颗GPS卫星，解算4个联立方程，可给出用户实时时刻（t）和对应的位置参数（x、y、z）共4个参数。R={（Xs-Xu）2+（Ys-Yu）2+（Zs-Zu）}1/2 ---- [2]（式中Xs、Ys、Zs为卫星的位置参数；Xu、Yu、Zu为用户的的位置参数）

（2）、GPS定时原理：

基于在用户端精确测定和扣除GPS时间信号的传输时延（Δt），以达到对本地钟的定时与校准。GPS定时准确度取决于信号发射端、信号在传输过程中和接收端所引入的误差，主要误差有：

①信号发射端：卫星钟误差、卫星星历（位置）误差；

②信号传输过程：电离层误差、对流层误差、地面反射多路径误差；

③接收端：接收机时延误差、接收机坐标误差、接收机噪声误差。

（3）、GPS校频原理：

根据频率和周期互为倒数的关系，可采用比时法（测时间间隔）的方法（以GPS的秒信号为参考）来测量本地钟的频率准确度（Δf/f），以达到校频的目的。Δf/f=（Δt2-Δt1)/(t2-t1) ------------ [3]（式中Δt2、Δt1分别为t2、t1时刻测得的本地钟与GPS时的时差值）。

4、进一步提高定时准确度的几种途径：

①采用GPS双频、相位测量技术；

②选用更高精度的GPS时间传递接收机；

③采用GPS共视法比对技术与卫星转发双向法技术。

三、GPS在时频领域的应用

1、国际时间标准的协调与建立：

从二十世纪八十年代末，国际计量局（BIPM）的时间部，就开始正式采用标准化的GPS共视比对方法，把全世界几十个守时中心的主钟沟通起来，并建立了准确度最高的国际原子时（TAI）和国际协调世界时（UTC/BIPM）。我国有三个实验室参加了国际时间标准的协调，它们是：

①中国科学院陕西天文台（CSAO）；

②国家计量研究院（NIM）；

③航天无线电计量测试研究所（BIRM）

2、新型时频计量传递系统的建立

（1）、传统时频计量传递的特点：

①一般是按国家级计量单位、一级计量站、二级计量站和使用单位四级逐级传递；

②受检时频标准源或仪器设备必须往返搬运，检定校准后的状态在搬运中难免受到破坏；

③传统的时频计量一般只能按检定周期（一般为一年）进行，难以进行经常性和实时的计量测试。

（2）、通过采用GPS共视法时间比对和互联网技术，可以建立不需搬运的、实时的、完全新型的时频遥远校准系统。

3、GPS时间同步技术在电信、电力和铁路领域的应用：

①我国的通信网已基本上实现了数字化，为了保证整个电信网络的正常运行、提高网络服务质量和增强网络功能，通信网必须采用高精度的时间同步技术。目前，我国的通信网采用的是4级时钟（铯原子钟、铷原子钟、高稳晶体钟和普通晶体钟）分级时间同步的方法。随着电信技术的发展，通信网时间同步精度的要求越来越高。这种分级时间同步的方法已不能满足要求。因此，我国的通信网迫切需要采用GPS时间同步技术。GPS时间同步技术的优点：精度高、可靠性好、成本较低。

②GPS时间同步技术在电力供电系统、铁路运输系统也有广阔的应用前景。

四、结语:

从以上的论述可以看出：GPS卫星信号是一种十分重要的全世界可共享的信息源，GPS信息可以提供精确的定位、定时和校频，GPS时间同步技术在国际时间频率的协调、新型时频计量传递系统建立、数字通信系统、电力和供电系统、铁路运输系统以及许多其他领域都有广阔的应用前景。

㈧ gps授时服务器是干什么的要怎么用呢

GPS授时服务器是一款支持NTP和SNTP网络时间同步协议

授时系统框架图

，高精度、大容量、高品质的高科技时钟产品。设备采用冗余架构设计，高精度时钟直接来源于北斗、GPS系统中各个卫星的原子钟，通过信号解析驯服本地时钟源，实现卫星信号丢失后本地时钟精准保持功能。独特的嵌入式硬件设计、高效Linux操作系统，可灵活扩展多种时钟信号输出。全面支持最新NTP对时协议、MD5安全加密协议及证书加密协议，时间精度优于2毫秒。同时支持TOD、10MHz、 1PPS、日志记录、USB端口升级下载和干接点告警功能，配合全网时间统一监控软件，轻松实现网络时间同步及有效监控。

京准电子科技HR-901GB型GPS授时服务器可以广泛应用于医疗、安防、金融保险、移动通信、 云计算、电子商务、能源电力、石油石化、工业自动化、智能交通、智慧城市、物联网等领域。

系统结构

京准电子科技HR-901GB型GPS授时服务器创新性的融合了参考源无缝切换技术、高精度时间间隔测量TIC技术和自适应精密频率测控技术。采用模块化设计，由北斗接收机、GPS接收机、高性能工业级主板、人机界面及监控管理单元、本地时钟驯服单元、输出接口模块和电源模块组成。

京准电子科技HR-901GB型GPS授时服务器核心由64位高性能CPU、高速FPGA及高稳振荡器（铷原子钟或OCXO)构成，采用Linux进行多任务实时并行处理及调度。

系统可同时接收北斗、GPS发送的秒同步和时间信息及满足NTP/SNTP协议的网络时间报文，按优先级自动选择外部时间基准信号作为同步源并将其引控 到锁定状态（LOCKED).具有输入传输延时补偿算法，采用卡尔曼数字滤波技术滤除外部时间基准信号的抖动后，对铷原子钟或OCXO进行控制和驯服， 由内部振荡器分频得到1PPS信号，这样输出的1PPS信号同步于外部时间基准 输出的1PPS信号的长期稳定值，克服了由外部时间基准的秒脉冲信号跳变所 带来的影响，使输出的时间信号不但与外部时间基准信号保持同步而且更加稳定。当失去外部时间基准信号后，进入守时保持状态（HOLD-OVER),当外部 时间基准信号恢复时，自动结束守时保持状态并牵引跟踪到锁定状态。从而不间断的输出与UTC保持同步的时间信息。

重要特点

+ 超高带宽NTP服务器

+ GPS/北斗双参考源一级时钟服务器

+ 高性能工业级主板、嵌入式Linux操作系统

+ 提供六路独立10/100/1000Mbs网络接口

+ 可连接另一台NTP服务器，构成2级时钟

+ 可选内部精密时钟OCXO或铷原子钟

+ 安全高效的Web的用户界面

+ 支持SSH,SSL,SCP,SNMP,CustomMIB,HTTPS,Telnet等更多协议

+ 兼容IPv6和IPv4协议

+ 相对UTC时间准确度达到毫微秒级

+ 支持IBM主机需要的SysPlex时间信息输出

+ 支持固定位置模式下单星授时功能

+ VFD高清真空荧光显示屏

+ 可靠性MTBF达80000小时

+ 支持4000条日志记录功能

+ 支持远程唤醒和定时开关

+ 支持MD5加密协议

+ 支持证书加密协议

+ 支持干接点告警功能

㈨ 北斗系统与GPS卫星授时比较,到底哪个授时精度高

中国北斗卫星二代的授时精度是10纳秒。纳秒，时间单位。一秒的10亿分之一，北斗授时精度即等于10的负9次方秒。在当前北斗三号共视可视卫星比北斗二号数少一半的情况下，达到共视比对授时精度1.2ns，北斗三代授时精度比北斗二代授时精度提升幅度约19%。

所以目前国内的市场应用，我们大多是选用北斗和GPS双模授时的方式，这样在GPS信号差或者GPS授时精度受到干扰的情况下，产品就会自动切换到北斗授时模式下，北斗授时精度受影响的情况下会自动切换到GPS授时模式下。这样GPS授时和北斗授时是互补的，两者都没有卫星信号的情况下，还可以选择内部的恒温晶振或者铷原子钟去守时，这样可以保持授时设备的持续稳定运行。

㈩ 卫星授时服务器的概括

卫星授时服务器设备采用全模块化结构设计，不仅实现了板卡全兼容，还提供了丰富的信号接口资源和开放式特殊接口设计平台，具备优异的兼容能力。可提供多路NTP/SNTP信号、PTP信号、脉冲信号、IRIG-B信号、DCF77信号、时间报文，可以满足不同设备的对时接口要求。
卫星授时服务器采用表面贴装技术生产，以高速芯片进行控制，无硬盘和风扇设计，具有精度高、稳定性好、功能强、无积累误差、不受地域气候等环境条件限制、性价比高、操作简单、免维护等特点，适合无人值守。