您当前所在的位置是 : 首页 >> 新闻中心 >> 行业新闻
GPS时钟的实现方法

发布时间:2022-12-28 作者: 来源: 阅读量:0

[摘要]在网络正常工作状态下,北斗时钟具有与北斗主钟相同的频率准确度。由于在某些特殊情况下北斗时钟信号会暂时消失,所以基于北斗的时钟模块一般需要另一个外部时钟作为后备输入,预留有外接时钟的时基和频标信号界面。另外,北斗时钟其频率准确度还具有自身保持性能。

GPS定时原理是基于在用户端精确测定和扣除GPS时间信号的传输时延,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:

 

  信号发射端:卫星钟误差、卫星星历(位置)误差;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;接收端:接收机时延误差、接收机坐标误差、接收机噪声误差。

 

  常规时钟频率产生方法可以是晶体、铷钟等。但晶体会老化,易受外界环境变化影响和长期的精度漂移影响。原子钟长期使用后也会产生偏差,需要定时校准。而GPS系统由于其工作特性的需要,定期对自身时钟系统进行修正,所以其自身时钟系统长期稳定,具有对外界物理因素变化不敏感特性。若晶体或铷钟以GPS为长期参考,可以变成低成本、高性能的基准时钟。

 

  在网络正常工作状态下,北斗时钟具有与北斗主钟相同的频率准确度。由于在某些特殊情况下北斗时钟信号会暂时消失,所以基于北斗的时钟模块一般需要另一个外部时钟作为后备输入,预留有外接时钟的时基和频标信号界面。另外,北斗时钟其频率准确度还具有自身保持性能。

 

  为了得到精密的北斗时间,使它的准确度相对于UTC达到<100ns,因此每个北斗卫星上都装有铯原子钟作星载钟;北斗全部卫星与地面测控站构成一个闭环的自动修正系统;采用UTC(USNO/MC)为参考基准。

 

  北斗时钟频率模块提供所需的各种时频的信号,并输出定位时间、北斗接收机是否工作正常、输出的时间信号是否有效、时钟和频率处理模块启动状态、异常告警等信息。

 

  北斗接收机输出两种时间信号:一是同步脉冲信号,包括间隔为1秒的脉冲信号1PPS(它与UTC的同步误差不超过1μs)、间隔为1分的脉动信号1PPM和间隔为1小时的脉动信号1PPH;二是时间码信号。通过RS232C界面,输出与1PPS脉冲前沿对应的国际标准时间和日期,即1PPS的时间标记。其中,时间码信号用于系统时间同步,同步脉冲信号用子装置时钟同步。根据系统对任务或事件实时性要求的程度,可在整点、整分甚至整秒时刻通过串行界面为系统提供标准时间码信号。同样,根据采样对装置时钟分辨率的要求,可分别采用1PPS、1PPM或1PPH同步脉冲信号对装置时钟进行同步。


本文标签 :