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  • 北斗授時系統原理及行業應用分析

    2020-06-24 10:49:25 admin 0

    北斗授時系統原理

     

      北斗授時原理類似于GPS授時,北斗授時也是衛星授時的一種,北斗授時采用中國的北斗導航系統進行高精度授時。北斗授時模塊授時原理:北斗衛星系統中的高精度原子鐘的準確時間發送給北斗授時模塊,通過北斗授時模塊的PPS(秒脈沖)輸出腳輸出給用戶使用,目前北斗授時模塊的pps精度能達到10ns。

     

      北斗授時系統的時間基準為北斗時BDT。北斗授時系統釆用國際單位制(SI)秒為基本單位連續累計,不閏秒,起始歷元為200611日協調世界時 (UTC)OOhOOminOOs,采用周和周內秒計數。BDT 通過UTC(NTSC)與國際UTC建立聯系,BDTUTC的偏差保持在100ns以內(1)。BDTUTC之間的閏秒信息在導航電文中播報。北斗時的周內秒計數(SOW)和整周計數(WN),安排在導航電文每一子幀的前列,如圖4所示。每一子幀的 第19 - 26比特和第31 - 42bit為周內秒計數 (SOW),20bit (中間插入4比特衛星校驗信 息),每周日北斗時000秒從零開始計數。 周內s計數所對應的s時刻是指本子幀同步頭的第一個脈沖上升沿所對應的時刻。整周計數(WN)共13bit,為北斗時的整周計 數,其值范圍為0 ~8 191,以北斗時200611 0 OhOminOs為起點,從零開始計數。北斗授時系統向用戶廣播UTC參數及新的閏秒生效的周計數 WNLSF和新的閏秒生效的周內日計數DN,使用戶 可以獲得誤差不大于1 3UTC時間。


    北斗授時系統應用


    北斗授時系統將局域網上各種需要同步時鐘的設備的時間信息基于北斗時間偏差限定在足夠小的范圍內,這種時鐘系統便就叫做北斗授時系統。任何時間應用系統都應該具有維持時間增長和縮減,客戶端內部的時間同步必須與有源時間同步,即必須訪問系統時間保持同步的過程,就是北斗的時間信號轉換為基準時間,由于該系統的內部客戶端網絡中能夠起到維持時間增長、保持時間時間基準與外部時間沒有關聯,同步過程僅限于內穩定的體系稱之為時間服務器不。所以,我們可稱之為無源同步或相對同步。

     

    將客戶端網絡中能夠起到維持時間增長、保持時間穩定的體系稱之為北斗授時系統。時間傳遞方式是從北斗到時間同步服務器的傳輸從北斗時間信號通過計算機網絡時間服務器傳遞到網絡時間客戶單元必須經過兩個步驟:即先從北斗到時間服務器的直接時間傳輸,和從時間服務器到時間客戶單元的網絡協議傳輸。

     

    北斗授時系統產品:

     

       北斗授時系統從產品形態上,目前主要分為兩種:時間同步板卡及模塊、時間同步設備。1)時間同步板卡及模塊,一般以標準時間頻率信號為參考,產生、保持、分發系統或設備所需要的各種時間和頻率信號,通常主要在通信基站、軍用領域比較多;2)時間同步設備,就是通常所說的時間服務器,一般通過接收北斗/GPS/標準時間信息,產生、保持時間頻率信號,并通過有線或無線方式進行接收或傳遞,為系統提供多種形式的時間和頻率信號。北斗授時系統產品主要應用于通信、電力、交通、國防等軍民用。

     

      在時間基準方面,希望構建一個統一的北斗衛星授時系統時間基準。并且構建中國統一的北斗衛星授時系統時間,目前我倡導的把中國的幾個授時中心連起來,構建統一的北斗衛星授時系統中國時間,我希望只有一個北斗衛星授時系統中國時間。這個中國時間和國際標準還要一致,這樣為大數據挖掘提供全球統一的時間尺度,和提供統一的基準。

     

      北斗授時系統在先有的時間服務器的基礎上,又大幅度提高授時系統的各項性能指標,使得減少故障率及提高工作效率?;旧贤耆梢院蛧庀冗M的GPS授時系統相媲美。北斗授時系統接收 北斗衛星和北斗衛星授時時間信號,將標準UTC時間信息通過網絡傳輸,為網絡設備提供精確、標準、安全、可靠和 多功能的ntp校時服務,前面板顯示年月日時分秒、搜星個數、系統工作狀態,電源狀態等信息,是一款性價比極高的網絡時間同步服務器。

     

      北斗授時系統是中國自主的衛星導航系統,在國民經濟建設和國防軍事方面的意義舉足輕 重。中國正在全面走向世界,新時期中國經濟增長 點的必然圍繞“一帶一路”的全面建設實施,在全 球范圍內配備中國發展所需要的戰略資源是未來 重要的主題。從國家層面上,北斗必然取代GPS, 點燃中國、照亮全世界,成為中國制造未來十年的 先鋒。

     

      通過全面技術分析和系統測試,北斗系統在亞 太區域內定位測速精度和授時精度方面都已經滿 足系統設計要求,完全可以為用戶服務。目前軌道 交通時鐘控制系統多采用“GPS +北斗”雙模定位 授時模式,今后完全可以過渡到北斗“主用”,進而 在新建系統中采用單一北斗定位授時模式。隨著 中國高鐵的快速發展和不斷出口,特別是2020年 北斗將實現全球覆蓋,北斗系統將為全球用戶提供 高性能、高可靠的定位、導航與授時服務。我們有 理由相信:北斗不僅將照亮“一帶一路”,更會在全 球占有更廣闊的領域。

     

     



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