PS北斗卫星时钟同步授时技术在军事、科技和经济生活等领域中都有广泛应用。GPS北斗卫星时钟同步主要完成两方面的工作:第一,精确确定用户时钟相对于标准时间的偏差;第二,在两个或两个以上的不同地点实现时钟同步(称时钟或时间比对)。
GPS北斗卫星时钟同步技术为全世界用户提供了一个时间同步基准。GPS北斗卫星导航系统都有自己的系统时间,该时间均与UTC时间进行比对,卫星导航系统的时间与UTC时间的差值一般保持在一定范围内。如北斗是BDT与UTC的钟差保持在100ns以内(模1 s)。导航电文中发布本系统时间与UTC时间的差值,因此用户通过接收导航卫星信号,恢复出导航系统时间,就可以恢复出UTC时间。事实上,卫星导航系统已成为UTC时间的主要传播手段。
在科技的发展下GPS北斗卫星时钟同步也得到了广泛应用,比如工业、科研、航空航天、公共场所等领域都用到了GPS北斗卫星时钟同步,GPS北斗卫星时钟同步以卫星时间为基准授时准确,替代了传统钟表授时的单一和时间误差大等缺点。
GPS北斗卫星时钟同步是指接收GPS北斗卫星信号,并通过NTP网络协议进行对时的时间服务器。XBD211NTP网络时间服务器配置卫星信号接收机,可接收单北斗或单GPS卫星以及GPS北斗混合的信号,并使用网络信号授时,每路网口都为独立局域网互不干扰,GPS北斗卫星时钟同步可以给多种不同的时间系统进行授时。
“北斗时频”的“XBD211-XO NTP 网络时间服务器”是一款在GPS时钟领域里面知名度特别高,应用特别广泛的一款时钟。几乎在各个行业、领域内都有应用。
我们知道通信系统可以分成同步通信系统和异步通信系统两种。
所谓同步通信,要求发收双方具有同频同相的同步时钟信号,只需在传送报文的最前面附加特定的同步字符,使发收双方建立同步,此后便在同步时钟的控制下逐位发送/接收。这样一方面省去了存储器(异步通信系统需要存储器保存接收到的信号后再解码),同时也确保了实时性。
在最初的同步通信系统中,我们会找到一个时钟源,然后把所有的收发子系统都接到这个时钟源上。小型的同步通信系统完全可以这样做,比如一台电脑中的一个同步通信的系统,他们就用电缆线接到一个共同的时钟源上,再来收发信号。
可是一旦同步通信的系统变大到全国性的呢?如果还用电缆或者光缆接到同一个时钟源上,会发生很多问题。首先,建设的成本太大了,要在全国范围内铺设线路,只为传输一个时钟信号,不划算。其次,如果收发信机分别在黑龙江和广东,时钟信号即使以光速传过去,还会产生一定的延时。
那么这个问题怎么解决呢?
随着GPS系统民用化和其越来越广泛的应用,人们似乎看到了解决方案。后来就诞生了以‘GPS时钟’(GPS clock)为主的‘时钟信号广播系统’(radio clock)。
每个GPS卫星上都有2~3个高精度的原子钟,这几块原子钟互为备份的同时,也互相纠正。另外地面的控制站会定期发送时钟信号,和每一颗卫星进行时钟校准。这样的时钟系统堪称世界上最精准的了,为什么不能用来做radio clock呢。不管什么同步通信系统,大家都接入GPS卫星信号,将其中的时钟信号解码,那大家就有了精准的同步时钟源了。
当然你可能会担心卫星信号传送到地面的延迟问题。GPS信号中自带了误差纠正码,接收端可以很容易的把延迟的这段传输延迟去掉。另外,由于卫星信号很微弱,只有在室外才能接受的到,因此每个GPS授时系统都应当有室外天线,否则就不能用了。
这样一来上面列出的两个问题都解决了。用来铺设全国性电缆并不是每家公司都有资金实力的,而且铺设的成本用来买GPS接收器,那肯定可以买到无数个了。而延时的问题,也被GPS出色的编码系统所解决了。真的是太完美了。
关于radio clock,世界上还有其他的一些系统,包括欧盟的伽利略卫星导航系统、中国的北斗卫星导航系统等,都有授时的功能。