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  • GPS北斗校時服務器的系統組成及功能特點及應用案例

    2020-06-12 10:44:47 GPS校時服務器 0

           時間系統為整個衛星導航系統GPS北斗校時服務器提供統一的的間基準-衛星時間。GPS北斗校時服務器系統時間是描述衛星運動、處理觀測數據和表達觀測結果的數學與物理基礎,是衛星星歷計算、衛星鐘偏差預測以及授時服務的參考基準,也是整個衛導航系統空間段與地面運控段協調運行的時間參考。

     

            GPS北斗校時服務器衛星導航系統采用四維時空坐標基準,利用衛星提供的動態測量數據,根據時差測距原理進行定位和授時服務,提供位置、速度和時間等信息。也就是說,GPS北斗校時服務器授時、定位實際上是通過精確測定信號傳播時間來實現的。首先,導航用戶位置的確定是通過測量無線電信號從衛星到用戶接收機的傳播時間,然后將其轉換成距離并解算方程組獲得用戶的位置。若這些時間信息包含1us的誤差,就會導致地面上300m的定位誤差。因此,沒有高精度的時間基準,就沒有GNSS精密定位。其次。GPS北斗校時服務器授時服務的實現基于時間系統產生的精密系統時間。授時就是用戶通過GPS北斗衛星授時接收機得到GPS北斗衛星系統時間與本地參考時間信號的相位差,顯然GPS北斗校時服務器系統時間的精度被直接傳遞給用戶,因此,GPS北斗校時服務器系統時間準確、穩定、連續的保持成為GPS北斗校時服務器授時服務的關鍵。另外,在表述衛星運動位置和測量數據的處理方法等時,都需要精確的時間信息。

     

    GPS北斗校時服務器時間系統的組成及其功能

     

            通常衛星導航系統的系統時間由地面段的時間系統產生和保持。然而,不同的衛星導航系統,其系統時間的產生方式各不相同??偟膩碚f,系統時間是由一定數量的原子鐘構成的守時鐘組和時間尺度算法來產生實現的。本書中的時間系統是指基于一組原子鐘,應用時間頻率比對測量技術、高精度遠程時間頻率傳遞技術、原 子鐘時間頻率信號控制技術等守時理論和方法,產生和保持衛星導航系統時間的整套軟硬件系統。


    GPS北斗校時服務器時間系統的功能

    GPS北斗校時服務器時間系統是衛星導航系統功能實現的基礎,GPS北斗校時服務器主要功能是為衛星導航系統提供時間基準,滿足導航系統精密導航、定位和授時的需求。因此,GPS北斗校時服務器時間系統應該具備以下功能。

    1.時間同步。

    2.衛星導航系統時間基準的建立與保持。

    3. GNSS 時差監測。

     

    GPS北斗校時服務器時間系統功能分解


    GPS北斗校時服務器時間系統的功能分為時間基準的建立與保持、時間同步和 GNSS時差監測三大功能模塊。其中,時間同步功能模塊是建GPS北斗校時服務器系統時間的基礎,也是站間高精度時間同步的保障。根據同步的特征,時間同步功能分為站內時間同步、站間時間同步。對于 GPS而言,還必須有星間時間同步和星地時間同步功能。時間基準的建立與保持功能模塊基于時間同步功能模塊的比對結果,產生實時的、物理的系統時間基準信號,主要包括紙面時間的產生、主鐘的駕馭校準、實時物理信號的產生、系統時間的分配和系統時間的溯源五個方面。

     

     GPS北斗校時服務器時間系統的特點

    GPS北斗校時服務器時間系統作為衛星導航系統的重要組成部分,應具備以下的特點

    1)穩定、可靠、生存能力強

    原子鐘作為時間系統的核心設備,對工作環境(溫度、濕度、振動等)的非常高,為了保障時間系統的正常運行,提高系統可靠生和生存能力,必須配備有多臺原子鐘,同時配以監控報警系統和輔助配套系統。

    2)直接或間接溯源至國際標準時間 UTC

    根據國際電信聯盟關于授時系統發播標準的要求,即GPS北斗校時服務器系統時間與UTC的偏差保持在100ns之內,時間系統通常通過高精度時間頻率傳遞技術參與國際時比對,直接或間接地將GPS北斗校時服務器系統時間溯源到 UTC.

    3)產生均勻、穩定、獨立的參考時間尺度

    為了在戰時或非常時期,仍能為整個導航系統提供高精度的時間基準,GPS北斗校時服務器時間系統需要而且必須建立自己的紙面系統時間,作為系統時間的參考。時間尺度算法是產生紙面時間尺度的關鍵。

    4)產生實時的、物理的系統時間信號

    時間系統需要為包括用戶在內的整個衛星導航系統提供物理的時間/頻率基準信號,而紙面系統時間是基于守時鐘組測量資料,通過原子時尺度算法得到的紙面時間尺度。因此,時間系統需要根據守時鐘組內原子鐘的性能,選擇某一個特定的鐘作為主鐘頻率源,通過對其輸出信號進行駕馭,使其速率盡可能接近乃至符合紙面時間尺度的速率,從而產生一個實時的、物理的時間/頻率基準信號。

     

    GPS北斗校時服務器應用推薦

     

    XBD211-XO (GPS+北斗+恒溫晶振)網絡時間服務器域網時間同步應用方案,服務器通過接收GPS/北斗二代衛星信號獲取高精度時間,并同步服務器本地時間,再通過企業中心交換機,以NTP/SNTP/UDP等協議,與網絡顯示子鐘、單位PC終端、服務器終端、網絡監控終端等各類終端進行時間同步。服務器具備完整的系統管理和監控功能,支持標準的NTP和SNTP網絡授時協議,具有完整的日志記錄功能和USB端口下載功能,可支持NTP網絡對時、串口TOD授時、1PPS脈沖信號輸出,IRIG-B碼輸出等功能??刹捎?/span>安全MD5協議和證書加密方式,為服務器、網絡設備、網絡子鐘、終端計算機提供精確、安全、可靠的同步時鐘信號。作為最佳的時間同步網絡系統解決方案,廣泛應用于政府、金融證券、移動通信、公安、電力、交通、石油、工業以及國防等領域。



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