GPS授时器简介
各国卫星导航系统比较（北斗、伽利略、GLONASS、GPS）
北斗卫星导航系统简介卫星导航系统是重要的空间基础设施，为人类带来了巨大的社会经济效益。
中国作为发展中国家，拥有广阔的领土和海域，高度重视卫星导航系统的建设，努力探索和发展拥有自主知识产权的卫星导航定位系统。
2000年以来，中国已成功发射了4颗“北斗导航试验卫星”，建成北斗导航试验系统(第一代系统)。
这个系统具备在中国及其周边地区范围内的定位、授时、报文和GPS广域差分功能，并已在测绘、电信、水利、交通运输、渔业、勘探、森林防火和国家安全等诸多领域逐步发挥重要作用。
中国正在建设的北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，提供两种服务方式，即开放服务和授权服务(属于第二代系统)。
开放服务是在服务区免费提供定位、测速和授时服务，定位精度为10米，授时精度为50纳秒，测速精度0.2米／秒。
授权服务是向授权用户提供更安全的定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。
中国计划2007年初发射两颗北斗导航卫星，2008年左右满足中国及周边地区用户对卫星导航系统的需求，并进行系统组网和试验，逐步扩展为全球卫星导航系统。
伽利略卫星导航系统简介数量：30颗中高度圆轨道卫星组成，27颗为工作卫星，3颗为候补； 轨道：高度为24126公里，位于3个倾角为56度的轨道平面内； 精度：最高精度小于1米；用途：主要为民用； 1999年2月10日，欧盟执行机构欧洲委员会(EC)公布了欧洲导航卫星系统“伽利略”计划，该系统是与美国全球导航定位系统(GPS)和俄罗斯的GLONASS系统兼容的民用全球定位卫星系统。
欧盟之所以进行“伽利略”计划，主要是为了摆脱对美国GPS系统的依赖，打破美国对全球卫星导航定位产业的垄断，在使欧洲获得工业和商业效益的同时，赢得建立欧洲共同安全防务体系的条件。
其实，欧空局(ESA)早在1990年就决定研制“全球导航卫星系统(GNSS)”，GNSS分为两个阶段，第一阶段是建立一个与美国GPS系统、俄罗斯GLONASS系统、以及三种区域增强系统均能相容的第一代全球导航卫星系统(GNSS-1)，第二阶段是建立一个完全独立于GPS 系统和GLONASS系统之外的第二代全球导航卫星系统(GNSS-2)。
卫星时钟GPS说明书
编制：刘千里审核：侯东京批准：赵峰南京讯汇科技发展有限公司2011-6一、装置简介..........................................................................................................................................................................22二、主要技术指标..........................................................................................................................................................44三、装置结构及接口说明..................................................................................................................................99四、GPS 时钟的相关输出接口的测试方法...................................13五、卫星天线安装说明......................................................................................................................................1717六、装箱清单（标准配置）..........................................................17附录一NTP 网络时钟报文协议的应用......................................18附录二IRIG-B 码码元定义及波形 (21)一、装置简介GPS-TG(K)3300系列卫星同步时钟，专门为电磁环境恶劣的工业现场应用而设计，适用于电力、铁路、水利、矿业、银行、石油化工等多种领域，为自动化控制、生产管理、安全管理、信息管理、网络管理等系统提供精确、稳定的授时服务。
Epoch25 RTK GPS简介
测量型GPS接收机
GPS定位原理
－－GPS 确定位置的基本原理
单点定位
首先我们可以知道GPS卫星在空中的位置；其次，我们又能准确测定我们所在地点A至卫星之间的 距离，那么A点一定是位于以卫星为中心、所测得距离为半径的圆球上。进一步，我们又测得点A 至另一卫星的距离，则A点一定处在前后两个圆球相交的圆环上。我们还可测得与第三个卫星的距 离，就可以确定A点只能是在三个圆球相交的两个点上。根据一些地理知识，可以很容易排除其中 一个不合理的位置而得到A点的三维坐标位置。
P-Code 卫星星历
L1/L2：载波相位
C/A码：粗码
P码： 精码
Ephemeris(星历）：描述有关卫星运行轨道的信息 预报星历（广播星历）：通过导航电文传递给用户，轨道参 数需推求。 后处理星历（精密星历）：用户观测时间的星历。
地面控制系统
GPS 的控制部分由分布在全球的由若干个跟踪站所组 成。分为主控站、监控站和注入站。主控站位于美国克 罗拉多Colorado 的法尔孔Falcon 空军基地。它的作用 是根据各监控站根据GPS 的观测数据，计算出卫星的 星历和卫星钟的改正参数等，并将这些数据通过注入站 注入到卫星中去。同时它还对卫星进行控制，向卫星发 布指令，当工作卫星出现故障时调度备用卫星替代失效 的工作卫星工作。主控站也具有监控站的功能。
GPS接收机位置的计算 （伪距法） GPS接收机为了确定其自己的位置，需要接收来自四颗不同的卫星的信
号，从而计算出信号的传输时间Δt。计算基于笛卡尔三维坐标系统以地 心为原点。接收机与四颗卫星的距离R1，R2，R3，R4（如下图）可分 别通过信号传输时间Δt1，Δt2，Δt3，Δt4来计算出。由于四颗卫星发送
RTK系统组成
常用授时方式介绍
常用授时方式介绍1.电子钟表：电子钟表是我们日常生活中最常见的授时方式之一、电子钟表通过电子元件实现时间的准确显示，无论是在家庭、办公室还是公共场所，电子钟表都被广泛使用。
电子钟表的准确性很高，一般可以精确到秒级别。
2.手表：手表是最古老、最便携的授时方式之一、无论是机械手表还是电子手表，手表通过内部的时间显示机构来告知人们准确的时间。
手表的准确性和稳定性很高，可以满足人们日常的授时需求。
4.电视广播：电视广播是另一种常用的授时方式。
电视广播会定时播报精确的时间信号，人们可以通过观看电视或收听广播来知道准确的时间。
电视广播的授时方式准确性高，同时也是一种被人们广泛接受的授时方式。
5.GPS导航：全球定位系统（GPS）是一种通过卫星定位技术实现准确授时的方式。
GPS导航设备可以通过接收卫星发送的信号来确定自身的位置和时间，进而提供给用户准确的时间信息。
GPS导航不仅可以用于导航，还可以作为授时工具使用。
6.互联网授时协议（NTP）：互联网授时协议是一种通过互联网来获取准确时间的方式。
NTP通过互联网连接到时间服务器，同步时间信息，并将准确的时间传递给使用者。
NTP具有高度可靠性和准确性，广泛应用于计算机网络、通信系统等领域。
7.短波广播：短波广播是一种通过电磁波传播时间信号的方式。
短波广播可以覆盖广阔的地区，人们只需要一台带有短波收音功能的收音机，就可以接收到准确的时间信息。
短波广播的授时方式准确性高，适用于一些地区网络信号较弱的情况。
8.火车站、机场时钟：在火车站、机场等公共场所，我们常常可以看到大型时钟，这些时钟通常都是精确授时的。
这些时钟通过定期校准，保证时间的准确性，并提供给旅客参考。
火车站、机场时钟的授时方式广泛应用于公共场所。
总结起来，常用的授时方式有电子钟表、手表、智能手机、电视广播、GPS导航、互联网授时协议（NTP）、短波广播、火车站、机场时钟等。
这些授时方式各具特点，在不同场景下可以灵活使用，为人们提供准确的时间信息。
GPS_介绍
卫星导航系统介绍
———GPS简介
清华大学宇航中心
张海云
2011年春季
PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建ÿ
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
量及多普勒频移测量处理器：为灵魂部分
储器：
示器
源
ÿ
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心
清华大学宇航中心。
GPS对时仪（对时器）常用的时钟同步方式NTP
GPS对时仪（对时器）常⽤的时钟同步⽅式NTPGPS对时仪（对时器）常⽤的时钟同步⽅式NTPGPS对时仪（对时器）常⽤的时钟同步⽅式NTP京准电⼦科技官微——ahjzsz摘要：⾸先对时间同步进⾏了背景介绍，然后讨论了不同的时间同步⽹络技术，最后指出了建⽴全球或区域时间同步⽹存在的问题。
⼀、概述 在通信领域，“同步”概念是指频率的同步，即⽹络各个节点的时钟频率和相位同步，其误差应符合标准的规定。
⽬前，在通信⽹中，频率和相位同步问题已经基本解决，⽽时间的同步还没有得到很好的解决。
时间同步是指⽹络各个节点时钟以及通过⽹络连接的各个应⽤界⾯的时钟的时刻和时间间隔与协调世界时（UTC）同步，最起码在全国范围内要和北京时间同步。
时间同步⽹络是保证时间同步的基础，构成时间同步⽹络可以采取有线⽅式，也可以采取⽆线⽅式。
时间的基本单位是秒，它是国际单位制（SI单位制）的七个基本单位之⼀。
1967年以前，秒定义均建⽴在地球的⾃转和公转基础之上。
1967年的国际计量⼤会（CGDM）给出了新的秒定义：“秒是铯133（133Cs）原⼦在0K温度基态的两个超精细能级之间跃迁所对应辐射的9 192 631 770个周期所持续的时间”，即“原⼦秒”（TAI）。
⽬前常⽤的协调世界时实际上是经过闰秒调整的原⼦秒。
⽬前在国际基准和国家基准层⾯所使⽤的主要是铯原⼦钟。
铯原⼦钟已从70年代的磁选态铯原⼦钟发展到后来的光抽运铯原⼦钟以及近期的冷原⼦喷泉铯原⼦钟，原⼦秒的不确定度已经提⾼到2×10－15。
中国计量科学研究院建⽴的冷原⼦喷泉铯原⼦钟于2003年底通过了专家鉴定，其频率复现性为5×10－15，已接近国际先进⽔平。
⽬前商⽤的⼩铯钟的频率复现性已达到或优于5×10－13的⽔平。
其实，在应⽤层⾯上并不需要国家基准这样⾼的时间和频率准确度，不同的应⽤对准确度的要求是不同的。
表1列举了⼀些典型的应⽤对时间准确度的要求（这⾥所谈的时间准确度是应⽤界⾯时间相对于协调世界时的误差）。
GPS定位原理及应用简介
GPS控制网
三、GPS定位方法分类 （1）绝对/单点定位(point positioning)—— 确定观测点在WGS-84系中的坐标，即绝对位置。 （2）相对定位(relative positioning)——确 定观测点在国家或地方独立坐标系中的坐标， 即相对位置。
差分GPS定位原理
GPS卫星
坐标系统的转换，或与地面网的联合平差。 在城市、矿山等区域性的测量工作中，往 往需要将GPS测量结果，化算到用户所采用 的区域性坐标系统。因此，上述GPS网，在 WGS-84坐标系统中的平差结果，尚需按用 户的要求，进行坐标系统的转换，或者为 了改善已有的经典地面控制网，确定GPS网 与经典地面网之间的转换参数，需要进行 两网的联合平差。
基准站
（坐标已知）
待定站
（坐标未知）
差分定位精度
伪距： 相 位 ： < 5 m 厘 米 级 到 毫 米 级
课 间 休 息
——音 乐 欣 赏
1、flash欣赏
四、GPS的后处理测量方法
1．静态测量(static surveying)
（1）方法：将几台GPS接收机安置在基线端点上， 保持固定不动，同步观测4颗以上卫星。可观 测数个时段，每时段观测十几分钟至1小时左 右。最后将观测数据输入计算机，经软件解 算得各点坐标。
2．GPS的产生与发展——由TRANSIT到GPS
1957年10月第一颗人造地球卫星上天，天基电子
导航应运而生
利用多普勒频移原理1964年建成子午卫星导航定
位系统(TRANSIT)。
美国从1973年开始筹建全球定位系统，1994年投入
使用。
经历20年，耗资300亿美元，是继阿波罗登月
计划和航天飞机计划之后的第三项庞大空间计划。
1GPS简介知识解析
发射7颗试验卫星、地面跟踪站网完善、接收机研制、试验观 测（导航、授时和测量应用）。
1983年第一次公开GPS系统（此前为军事机密）
第三阶段（1994-- …..）正式投入运行
1989年2月4日第一颗工作卫星发射.（BlockⅡ） 。
1993年底24颗 工作卫星全部升空,完成组网,卫星寿命约5年, 开始试运行阶段。
─ 联测定位: 各站共同观测17次 合格卫星通过,精度约为0.5m
多普勒单点定位 多普勒联测定位
2021/3/24
18
3.子午卫星系统及其局限性
▪ 系统缺陷 ➢ 卫星少,观测时间和间隔时间长,无法提供实时导航定位服 务 ➢ 导航定位精度低 ➢ 卫星信号频率低,不利于补偿电离层折射效应的影响 ➢ 卫星轨道低,难以进行精密定轨
11
2021/3/24
12
三、GPS的产生
（一）什么是GPS?
▪ GPS的英文全称 Navigation Satellite Timing And Ranging Global Position System 简称GPS,有时也被称作:NAVSTAR GPS。
其意为: “导航星测时与测距全球定位系统”,
地面控制部分
包括:跟踪站、计算中心、注入站、控制中心 和海军天文台
用户部分
大地测量多普勒接收 多普勒接收机
机-2
2021（/3C/2M4 A751）
17
2.子午卫星系统应用领域及精度
（1）应用领域 –海上船舶的定位 –大地测量
（2）精度 ─ 单点定位:15次合格卫星通过,精 度约为10m。
（两次通过之间的时间间隔为0.8h ~ 1.6h）
2021/3/24
19
4.子午卫星系统小资料
GPS百科简介
GPS百科名片GPS 是英文Global Positioning System（全球定位系统）的简称，而其中文简称为“球位系”。
GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。
其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略的重要组成。
经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。
在机械领域GPS则有另外一种含义：产品几何技术规范(Geometrical Product Specifications)-简称GPS。
目录GPS与相对论关系我们应该非常感谢爱因斯坦，他的理论使得这个惊人的新装置成为现实！设计GPS卫星的科学家必须考虑狭义相对论带来的时间膨胀效应和广义相对论中时间流逝的速率与维度之间的相互关系。
GPS构成1.空间部分GPS的空间部分是由24颗工作卫星组成,它位于距地表20200km的上空,均匀分布在6 个轨道面上(每个轨道面4 颗) ,轨道倾角为55°。
此外,还有3 颗有源备份卫星在轨运行。
卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4 颗以上的卫星,并能在卫星中预存的导航信息。
GPS的卫星因为大气摩擦等问题，随着时间的推移，导航精度会逐渐降低。
2. 地面控制系统地面控制系统由监测站(Monitor Station)、主控制站(Master Monitor Station)、地面天线(Ground Antenna)所组成,主控制站位于美国科罗拉多州春田市(Colorado Spring)。
地面控制站负责收集由卫星传回之讯息,并计算卫星星历、相对距离,大气校正等数据。
GPS的控制部分由分布在全球的由若干个跟踪站所组成的监控系统所构成，根据其作用的不同，这些跟踪站又被分为主控站、监控站和注入站。
GPS授时技术在泵站的应用
工 程 技 术
ＧＰ Ｓ授 时 技 术 在 泵 站的 应用
江 苏省 太湖地 区水 利 工程 管理 处 曹 静 张 君
［ 摘 要 ］ Ｐ 技 术能够提供 高精度的导航 、 ＧＳ 定位 、 时服务 ， 授 其授 时功能在 大型 泵站 电气 自动化 系统 中具有广 阔的应 用空间 ， 它为 大 型 泵站 电 气 系统 提 供 了统 一 的 标 准 时 间 ， 目前 国 内广 大 泵 站 的 自动化 、 代 化 的发 展 提 供 了重 要 条 件 。 为 现 ［ 关键词 ］ Ｐ 授 时 同步 系统 ＧＳ
泛。
无论从 时间精度还是从 可靠性角 度考虑 ， Ｐ Ｇ Ｓ是 电力 自动化系统 的统－Ｈ 钟的最仕选择。理论上其定时精度可达 ０ 且接收设备成 ｅ ．Ｌ ， ５Ｌ ｓ 本低廉 。因此采用 Ｇ Ｓ Ｐ 技术构成 电力 自动化系统统一时钟可 以满 足绝 大部分应用场合下对同时性的要求 。
信号源
误差 ｍ ） ｓ
ＷＷＷ ＷＷＷＶ ０ Ｅ Ａ Ｍ Ｆ Ｃ Ｌｒ － Ｇ Ｅ 模拟微 波传输 系统 数字微波传输系统 光纤传输系统 Ｂ Ｍ Ｇ ＳＤ Ｆ ｏ ｎ ｃ ａ ０Ｓ
５ ２ １ ０ １ ０ ＯＯ ．２ ｌ ｌ ０Ｏ ．７ Ｏ５ ．
Ｏ前 言 ．
随着泵站工程 的 日益扩大和泵站 自动化水平 不断的提高 ，很多泵 站都采用了计算机实时监控 系统 。广大运行管理 人员 希望计算 机实时 监控系统所监控 的所有 电气设备都能具备统一 的 、 确的时间 ， 精 当出现 继电保护系统动作时 ， 什么保护先动作 ， 哪些后动作 ， 其顺序如何 ， 就会 有了准确详实 的时间记录 ， 这样才 能正确分析事故 发生的原因 ， 经过 。 从而为更好 、 快的定位故障点 ， 更 为快速 、 高效 的处理故障创造有利条 件。因此 ， 时钟 的精确和统一 ， 自动化领域 中十分重要 。 在 １当前 常 用 的 授 时 系 统 ． １１ 线 电授 时 ．无 北 美 地 区 的 无 线 电 授 时 包 括 ｗｗＶ， ｗＷｖ ｗｗ Ｖ ｎ ｗＶ 和 Ｈ， Ｂ ｗ ｗｗＶ Ｈ精 度一般保持在 １ ｍ ０ ｓ以内 ，但是 因为其 绝对 时间采 用语音报 时， 难以转化为数字信号 ， 并不适用 于电力 系统 ； ｗｗＶ Ｂ将时间信息通 过 ６ｋ ｚ ０ Ｈ 的载波信号传输 ， 精度在 １ ｓ ｍ 以内 ， 主要 问题是载波信号在 其 变电站 内容易受到 电晕放电的严重干扰 Ｉ 。 和美国的 ｗｗＶ Ｂ类 型， 中国的 Ｂ Ｃ、 国的 ＭＳ 、 国的 Ｄ Ｆ、 Ｐ 英 Ｆ德 Ｃ 日 本的 ＪＹ、 士的 ＨＢ Ｊ 瑞 Ｇ也都是通过 ４ ～ ０ Ｈ ０ ７ ｋ ｚ的载波信号发送本 国的标 准时标 。 Ｌｒ — （ ｎ ａ ｇ Ｎ ｖ ａ ｏ 远程 导航） 输的是脉 冲信号 ， ｏ ｎ ＣＬ ｇ ｎｅ ａｉ ｔ ｎ ａ ｏ Ｒ ｇｉ 传 而且 只通过地波传播信号 。但是 由于它本身 固有 的频率为 １ ０ Ｈ ， ０ ｋ ｚ也容 易 受到电晕放 电的干扰 。 ＯＭＥ Ａ导航 系统 和 Ｌ ｒｎ Ｃ类似 ， Ｇ ｏａ— 工作在 １～ ４ Ｈｚ作用距离 可 ０ １ｋ ， 以很远 ， 其延时时 间预测精度可以达到 ２ ５ 。主要缺点是接收器的花 ～ ｓ 费要 比使用卫 星系统 的高 。 １ ． ２网络授时
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
GPS授时器简介
GPS是全球定位系统的简称。
GPS定位卫星在全球范围内进行定位、导航的系统。
GPS所具有的全天候、高精度和自动测量的特点，已经融入到国民经济建设、国防建设和社会发展的各个领域。
而在授时设备领域中，GPS授时器是从GPS卫星上获取时间信号，并将信号通过交换机传输给自动化系统中需要时间信息的设备。
GPS授时器应用在授时设备领域，又称为标准时间服务器，串口时间服务器，NTP网络时间服务器,时钟系统，IRIG-B码对时系统，时统设备，IEEE 1588V2时钟，CPCIe授时卡，频率标准等，只要是以GPS定时信号建立时间参考都被称为GPS授时器。
随着科技不断地发展，各行各业不断进步，GPS授时器应用的领域也越来越广泛，其中SYN2102型NTP网络时间服务器，是接收GPS 输入信号，输出信号为网络输出、1PPS脉冲、串口授时等功能，并广泛应用于医院、学校、政府、体育场、展馆、研究所、工厂等领域。
SYN2102型是两路NTP授时网口相当于两台授时服务器，可以增加NTP 网络客户端容量，也可以相互备份。
该网络时钟服务器具有密码验证，防火墙保护，SYN-flood防御，加密通信，心跳检测，冗余备份，远程维护和实时监控等功能，多台时间服务器或者多个网口均可设为同一IP，互为冗余备份。
SYN2102型NTP网络时间服务器工作原理如图所示：
SYN2102型NTP网络时间服务器通过GPS卫星授时，以GPS卫星为标准时间信号，保证了时间的标准信号源，并通过2路物理隔离的NTP 网络授时接口传递给需要时间信息的设备，设备支持多种操作系统的时间同步，支持多种协议。
在安全性能上，提供防火墙保护，启用SYN-flood防御，极大地提高内部网络的安全性，降低风险；虽然SYN2102型接收GPS标准的时间信号源，但是要保证准确时间授时，设备还要满足时间同步和网络输出时间信号的要求，SYN2102型利用卫星时间信号实现全球范围时钟同步，通过网络的NTP协议与时间源进行时间校准，使局域网设备时间保持统一精准。
设备内置时钟源可选温补晶振、恒温晶振、铷原子钟和驯服模块等，在没有电源的情况下对时间进行守时，保证时间的使用。
本文章版权归西安同步所有，尊重原创，严禁洗稿，未经授权，不得转载，版权所有，侵权必究！。