卫星对时系统

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GPS对时脉冲

GPS 卫星同步时钟一、GPS 对时的意义：随着科学技术与国民经济的发展，各行各业对标准时钟与标准频率的要求也日益增长，尤其在我国的基础行业――电力、通信、交通的高速发展中更加突出。

在时间就是金钱的时代，保持时间的正确性是一项十分重要的基础工作。

故障录波器作为继电保护产品在电力系统起着重要作用。

统一电力系统时钟让故障录波器和保护装置响应同一卫星时钟为电力专业人员分析故障有重大意义。

1#柜GPSn#柜GPSGPS2#柜三、对时种类及原理：1 报文对时方式：支持多种通信规约，RS232接口。

2 脉冲方式硬对时：1PPS、1PPM、1PPH、有源（DC5V、12V、24V、48V、110V、220V）、无源.原理如图所示：GPS输入根据信号的电压大小选择对应的电阻，具体跳线方法参见跳线说明，GPS信号经过合适的电阻限流后触发光耦，光耦输出信号经过U6（反相施密特触发器）将信号取反后触发IRQ10（中断10）。

U6（74HCT14）：反相施密特触发器，在对时回路中用于脉冲电平信号的转换（信号取反）。

(光耦合器（optical coupler，英文缩写为OC）亦称光电隔离器，简称光耦。

光耦合器以光为媒介传输电信号。

它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。

目前它已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。

光耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。

输入的电信号驱动发光二极管（LED），使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。

这就完成了电—光—电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用)。

四、目前我公司产品选用的对时方式：目前我公司用的最普遍的是无源分脉冲硬接点对时。

同时也有采用串口和IRIG-B对时。

五、接线原理及跳线方法：（见图）7.4.1GPS回路原理说明元器件对应如下：当光耦通过》1mA电流时就导通，同时触发10号中断。

GPS对时采用分脉冲对时，其它对时方式暂不考虑。

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。

基于卫星授时的时间同步系统设计

基于卫星授时的时间同步系统设计1. 引言1.1 研究背景研究背景：卫星授时技术是一种基于美国GPS系统、欧洲伽利略系统等卫星导航系统传输的时间信号来实现时间同步的技术。

随着现代社会对精准时间的需求越来越高，例如金融、电信、交通等行业对时间同步的要求也在不断增加。

在过去，人们常常使用原子钟等高精度设备来实现时间同步，但是这样的设备成本较高，安装调试复杂且维护成本高。

基于卫星授时的时间同步系统应运而生。

传统的时间同步系统在面临多种干扰和环境变化时，容易受到影响，无法提供持久的高精度时间数据。

而卫星授时技术不受地理位置和环境干扰，具有全球覆盖范围、高精度和稳定性等优势。

开展基于卫星授时的时间同步系统设计研究，将有助于提高系统的可靠性和稳定性，满足现代社会对时间同步精度的需求。

【字数：211】1.2 研究目的研究目的是为了探索基于卫星授时的时间同步系统设计，以实现精准的时间同步和高效的数据传输。

通过研究卫星授时系统的概念和原理，我们旨在设计出一个稳定可靠的系统，能够准确地同步各个节点之间的时间，并实现数据的准确传输和处理。

通过深入分析系统的组成和工作原理，我们希望能够为工程应用提供有效的解决方案，并评估系统在实际应用中的效果。

我们也将研究系统中可能遇到的技术挑战，并提出相应的解决方案，以确保系统的稳定性和可靠性。

通过本研究，我们希望能够为时间同步技术的发展贡献一份力量，为各个领域的数据通信提供更加准确和可靠的支持。

2. 正文2.1 卫星授时系统概述卫星授时系统是指利用卫星信号进行时间同步的系统。

在现代社会中，时间是非常重要的，各种通信、导航、金融等领域都需要精确的时间同步。

卫星授时系统就是利用卫星作为时间参考，将精确的时间信号传输到地面设备中，实现时间同步。

卫星授时系统通常由一组卫星组成，这些卫星携带着高精度的原子钟，可以提供非常准确的时间信号。

通过接收多颗卫星发射的时间信号，地面设备可以计算出自己的时间误差，并进行校正，从而实现时间同步。

GPS卫星对时装置调试说明及对时方案简介说明文档

GPS对时专题介绍说明文档文件名称GPS对时专题介绍文件说明无版本记录GPS对时介绍说明文档一、GPS装置介绍我们常用的都是烟台恒宇的GPS卫星同步时钟1、前面板说明：（图1）（1）液晶显示屏，主要显示当前时间、接收到卫星信号的个数。

（2）POWER: 电源指示灯，接通电源即亮。

（3）PPS: 秒脉冲指示灯，每秒闪亮。

接通电源， PPS指示灯（绿）长亮，表示GPS正在搜索卫星，尚不能提供精确的时间，秒脉冲输出接口无输出。

当GPS 跟踪上卫星后，PPS灯每秒闪亮一次。

（4）PPM: 分脉冲指示灯，每分钟闪亮。

（5）PPH: 时脉冲指示灯，每小时闪亮。

（6）GPS: 定位指示灯，系统处于定位状态时亮。

（7）ALARM: 报警指示灯，没有卫星信号时此灯会亮。

2、后面板说明1 2 3 4 5 6 7 8（图2）（1）电源开关（2）电源插座(AC/DC85～265V) （3）保险管座（4）COM1、COM2：RS232串口（5）COM3、COM4：RS422串口（6）PPS / PPM：空节点方式的秒/分脉冲输出接口，+ 端为C 极，- 端为E 极，C 、E 间外接电压Vce＜30V，允许电流Ice＜50mA（7）IRIG-B：TTL 方式的IRIG-B 码输出，芯 — 信号，外壳 — 地（8）GPS 天线输入接口3、通信接口输出引脚示意图:RS-232 RS-422/4853456789123456789122---RXD 2---T+ 3---TXD 3---T-5---GND 5---GND（图3）4、常见故障处理（1）打开电源开关，若液晶无任何显示，请检查电源是否有电，电源线、电源插座及保险管等接触是否良好。

（2）串口无信息输出时，请检查串口线引脚是否正常，接口与装置连接状态是否良好，通信格式及波特率设定是否正确。

（3）长时间不定位，请检查天线安装是否正确，天线接口与装置连接是否牢固。

（4）PCI 板卡的简单故障排除●PPS指示灯不亮，请检查板卡是否插紧，微机是否上电。

北斗GPS卫星对时系统（对时装置）应用通信系统的介绍

北⽃GPS卫星对时系统（对时装置）应⽤通信系统的介绍北⽃GPS卫星对时系统（对时装置）应⽤通信系统的介绍北⽃GPS卫星对时系统（对时装置）应⽤通信系统的介绍摘要：⽂章介绍了北⽃GPS卫星同步时钟原理，分析了北⽃/GPS卫星时钟在CDMA⽆线通信系统中应⽤的可⾏性，并给出了北⽃/GPS卫星时钟系统的组成和在CDMA中的两种应⽤⽅式。

1、概述卫星导航定位与授时系统是现代化⼤国极为重要的基础设施，卫星导航系统提供的精密授时在⼀个国家的⼯业、国防、通信等领域有着⼴泛和重要的应⽤。

⽬前的卫星导航系统主要有美国的全球卫星定位系统GPS、俄罗斯的全球卫星导航系统GLONASS、欧洲的伽利略全球导航定位系统Galileo以及中国的北⽃⼀号导航定位系统。

北⽃卫星系统是中国⾃主研发的卫星导航定位系统，可以为中国全境和周边部分邻国提供定位、导航、授时和简易通讯服务，特别是对于确保中国国防与通信安全有着重要意义。

CDMA⽆线通信系统属于基站同步系统，基站间⽆线信道的帧同步以及基站间切换、漫游等都需要精确的时间控制，⼀个可靠和⾼精度的时间/时钟源对于移动通信的重要性不⾔⽽喻。

⽬前CDMA系统基本采⽤GPS作为基站同步时钟，但是由于GPS受美国限制，存在⾃主性差、安全性低等问题，同时由于授时系统没有备份，可能导致GPS⼯作异常时通信质量受到影响。

为了满⾜CDMA通信系统对时间同步的要求与对安全的需要，有必要对北⽃授时技术在CDMA系统中的应⽤进⾏研究，解决GPS不可⽤情况下的CDMA系统授时同步问题。

2、北⽃卫星系统授时原理为了满⾜CDMA通信系统对时间同步北⽃⼀号卫星导航定位系统由空间卫星、地⾯控制与标校系统、⽤户设备三部分组成。

其中空间卫星部分包括两颗地球静⽌卫星（⾚道⾯东经80 °、140 °）、⼀颗在轨备份卫星（⾚道⾯东经110.5 °）；地⾯控制与标校系统包括⼀个配有电⼦⾼程图的地⾯中⼼定位控制站，以及⼏⼗个分布于全国的参考标校站。

卫星双向对时应用系统设计

信号对时等。多台站卫星双向时间比对精度最高，但其要求多个台站共用一颗卫星。在重大试验任务中，几个海上活动测控站分布于三大洋，了保障通为
ｃａｎｌＩＧ－ｃｄｓｃｒｎｚｔｎｅＴｒｈｎｅ；ＲＩＢｏｅ；ｙｈｉａｉｉｏｎｏｏ
意义。
１引言
时间统一分系统是海上活动测控站测控通信系统的重要组成部分，时间精度将直接影响航天测其
第５卷第１２０期２１０２年１月０
电讯技术
ＴｅｅｏｌｃｍｍｕｎｃｔｏｇｎｅｒｎｉａｉｎＥｎｉｅｉｇ
Ｖｏ．２Ｎｏ．０１５１
０ｃ．２０２ｔ１
文章编号：０１９Ｘ（０２１１０ —８３２１）０—１９ — ５６１０
控精度。目前，动站采用主要的对时方式为ＧＳ活Ｐ
目前，距离时间比对和校准的方式很多，远主要
有多台站卫星双向时间比对、通道卫星双向时间单比对、卫星共视法、载波相位法、搬运钟和广播电视
Ｋｅｒｓ：＆ＣｎｏｙｗｏｄＴＦａｄｃｍｍｕｃｔｎｓｓｅｔｍｉｇｓｓｅｔｙｓｔｌｉｉｙｃｒｎｚｔｏｎｉａｉｙｔｍ；ｉｎｙｔｍ；ｗｏｗａａｅｌｅｔｏｔｍｅｓｈｏｉａｉｎ；ｓｔｌｉｎａｅｌｔｅ
ｓｉｈｐ．Ａｃｏｄｎｏａｔａ＂ｈｉｈｐｓｏｏｃｒｉｇｔｃｕｌＴＩ＆Ｃｓｐｓｉ－ｈｒｃｍｍｕｉａｉｎｓａｕｅｎｃｔｏｔｔｓ，ｔｅＴｙＳｔｌｉｍｅＳｃｍｎｚ — ｈｗｏＷａａｅｌｅＴｉｙｈｉａ统设计

GPS授时系统

GPS授时系统设计摘要：使用GPS25一LVS OEM板(接收机)接收卫星信号，通过串口异步通信把数据传送给89C51单片机，单片机通过并口控制LED显示，从而实现GPS准确授时．同时，介绍了GPSOEM板输出的数据形式，并采用NMEA_0183格式中最常用的“$GPGGA”格式输出，由“$G —PGGA”数据输出格式可编写出相关的接收程序．关键词：GPS授时；0EM板；秒脉冲0 引言时间信号的准确与否，直接关系到人们的日常生活、工业生产和社会发展．人们对时间精度的要求也越来越高．天文测时所依赖的是地球自转，而地球自转的不均匀性使得天文方法所得到的时间(世界时)精度只能达到910-．因此“原子钟”广10-，“原子钟”精度可达12泛运用到精密测量和日常生活、生产领域．GPS接收机授时系统是利用接收机接收卫星上的“原子钟”时间信号，然后把数据传输给单片机进行处理并显示出时间，由此可制作出GPS精密时钟．目前已有专门用于授时的授时型接收机，可以提供ns级的精确时间，但由于其价格昂贵，多数用户难以接受，因此无法普及．本文采用具有定时功能的GPS 0EM板的串口输出的协调世界时进行授时，可提供经济、实用、准确的公众时间，避免了因时钟不准确给生活、生产带来的不便．．0.1 GPS系统简介1973年12 月，美国国防部组织陆海空三军联合研制新一代的卫星导航系统：“Navigation Satellite Timing and Ranging/Global Positioning System”，意为“卫星测时测距导航全球定位系统”，简称 GPS。

原系美国国防部军事系统中的一个组成部分，现已广泛应用于航海、航天、测量、通信、导航、智能交通等诸多领域。

它是新一代精密卫星定位系统，是现代科学技术迅速发展的结晶。

GPS 是一种全球性、全天候的卫星无线电导航系统，可连续、实时地为无限多用户提供。

由于 GPS 定位技术具有精度高、速度快、成本低的显著优点，因而己成为目前世界上应用范围最广、实用性最强的全球精密授时、测距和导航定位系统。

gps对时原理

GPS对时原理
GPS对时是指利用全球定位系统（GPS）确立时间标准以保证各种设备的时间同步一致。

GPS对时原理比较简单，可以分为四个步骤：卫星发射信号、地面接收信号、精确计算信号传播时间和纠正误差。

第一步：卫星发射信号
GPS系统目前由24颗工作卫星和6颗备用卫星组成，它们分布在中心球面轨道上。

每一颗卫星定时地向地球上的接收器发出时间信号，并带有卫星自身位置和时间信息。

第二步：地面接收信号
在地面上安装GPS接收器，接收卫星发射的信号。

该信号包括时间、位置和传播时间等信息。

精确的GPS接收器可以接收四颗卫星的信号，并根据卫星发出时间信号、接收信号返回的时间计算卫星和接收器之间的距离。

如果使用了更多的卫星，能够计算出更精确的位置和时间。

第三步：精确计算信号传播时间
GPS信号是通过空气和其他介质传输的，信号传播时间和路径会受到相对论效应、大气电离层、大气湿度、地形和建筑物等环境的影响。

为了实现精确计算，GPS系统采用了运动相对论的理论，以及对周边环境的电离层和湿度等参数进行测量和纠正。

第四步：纠正误差
GPS信号传播路径中还存在随机误差，它会导致接收器和卫星之间的距离计算精度下降。

GPS系统采用了一些发射时钟纠正、接收机噪声标定和误差值校正等方法，以减小误差。

此外，GPS还采用了时钟校准、卫星位置校准等技术，使其能够提供高度精确的时间标准。

通过以上四个步骤，GPS系统可以为我们提供精准的时间和位置信息，实现对各种设备的时间同步和数据传输。

同时，GPS对时还可以用于科学研究、气象预测、军事定位和航空导航等领域。

北斗卫星授时介绍

北斗卫星授时方案简介1 概述1.1 北斗系统介绍“BD一号”系统是我国自行研制和建立的一种区域卫星导航定位通信系统，又称：“双星定位”系统或“BD一号”系统。

主要是利用两颗地球同步卫星来测量地球表面和空中的各种用户的位置，并同时兼有双向报文通信和定时授时的功能。

该系统集测量技术、定位技术、数字通信和扩频技术为一体，是一种全天候的覆盖我国及周边国家和地区的区域性卫星导航、定位、通信系统。

随着2003年5月25日“BD一号”系统的第3颗卫星成功发射升空，将进一步完善“BD一号”系统工作的稳定性和可靠性。

1.2 卫星授时对于一个进入信息社会的现代化大国，导航定位和授时系统是最重要、而且也是最关键的国家基础设施之一。

现代武器实(试)验、战争需要它保障，智能化交通运输系统的建立和数字化地球的实现需要它支持。

现代通信网和电力网建设也越来越增强了对精度时间和频率的依赖。

从建立一个现代化国家的大系统工程总体考虑，导航定位和授时系统应该说是基础的基础。

它对整体社会的支撑几乎是全方位的，星基导航和授时是未发展的必然趋势。

美国投入巨资建成了全球定位系统（GPS），俄罗斯也使自己的全球导航卫星系统（GLONASS）投入了运行。

欧盟一些国家也正在联合开展伽利略（Galileo）卫星导航系统的研制。

为了提高民用定位定时的性能和可靠性、安全性，利用这些卫星系统建立广域增强系统（Waas）在美国、日本、欧洲和俄罗斯也在计划或研制之中。

“北斗”无源授时型接收机仅接收“北斗”卫星信号，在注入用户当前的地理位置后便可以实现精确的授时和守时。

该产品已经过信息产业部通信计量中心的鉴定测试，鉴定测试时应用铯钟作为时间基准，鉴定测试结果表明“其北斗无源授时型接收机在天线位置精度为10m 的条件下，经过23个小时的连续测试，输出的秒脉冲定时偏差小于22.54ns。

同时，该无源授时型接收机已应用于几个单位的产品中，另外，无源授时型接收机也可以广泛的应用于如：通信、电力、交通运输、港口管理、水力监控、海洋作业，海上缉私和抢险救灾等民用部门和行业中。

高精度多时钟源分布式卫星统一对时系统在水电厂应用

３高精度多时钟源分布式时钟统一对时系统主要特点
时钟系统采用分层、分布开放式网络结构，通过建立时
钟主站层和时钟扩展分站层，使整个时钟系统具有很高的扩展灵活性，时钟主站采用双机热备，时钟分站采用双信号热
仍可保证一定精度的时间信号输出。互备型卫星同步时钟通
江电站、二江电站、５００ｋＶ开关站。在大江电站中控室辅助盘室安装主站时钟屏一面，配置ＢＳＳ一３型ＧＰＳ同步主钟和北斗同步主钟各一台（ＧＰＳ主钟Ａ、北斗主钟Ｂ）。每台装置均配天线、交直流双电源热备，主
２葛洲坝电厂时钟同步系统介绍
葛洲坝水利枢纽位于湖北省宜昌市境内的长江三峡末
能保证输出对时信号。由于信号采用智能信号切换方式，因此信号切换对于输出来讲无任何扰动。
２００９年国家电网公司提出建设“ 智能电网” 的规划，提出构建基于ＩＥＥＥ１５８８网络时间协议的变电站自动化系统，研
接口。在新开关站ＧＩＳ辅助盘室设两台时钟组成时钟分
构，具备多种输出接口，脉冲对时、串行口对时、ＩＲＩＧ — Ｂ对时、
ＤＣＦ７７对时、ＮＴＰ网络对时等，可以根据实际需要，配置相应
站，在辅助楼一楼１串至７串各配置扩展时钟两台，为现地的保护、自动化设备对时，开关站共配置扩展时钟ｌ９台。
厂可靠、安全、经济运行，２００９年规划建设葛洲坝电站二次设

卫星双向对时应用系统设计_张沪玲

示 , 上行到达卫星的时延为 τ3 、下行从卫星到达 B 站的时延为 τ2 。 A 、B 站都通过卫星中继 , 由卫星上所配置的转发设备对信号进行转发 , 其时延也包括
接收和发射两部分 , 严格来讲应有所区别 , 分别用
τs1 、τs2表示。
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图 1 双向法站间信号流程图 Fig .1 Flowchart of two way satellite time transfer method
意义。目前 , 远距离时间比对和校准的方式很多 , 主要
有多台站卫星双向时间比对、单通道卫星双向时间比对、卫星共视法、载波相位法、搬运钟和广播电视信号对时等。多台站卫星双向时间比对精度最高 , 但其要求多个台站共用一颗卫星。在重大试验任务中 , 几个海上活动测控站分布于三大洋 , 为了保障通信质量 , 可能租用不同的国际通信卫星 , 而多台站卫星双向时间比对要求多个台站共用同一颗卫星 , 因此多台站卫星双向时间比对与实际情况不符。单通道卫星双向时间比对要求两个站共用一颗卫星 , 通常海上活动测控站岸船间共用一颗通信卫星 , 采用
在卫星双向对时应用系统误差处理模型设计中 , 应用最小二乘估计和时间多项式外推后一时刻的观测数据估计值 , 对双向测量数据进行野值识别和估计后 , 对重新排序的测量数据取均值后输出双向测量时延。
3 卫星双向对时应用系统设计
卫星双向对时应用系统采用卫通信道双向时间比对的方式 , 时间基准为岸站 , 通过测量和修正岸船
传输时延 , 使时间同步精度达到设计要求。在系统的设计中 , 采用 DDN 采样误差测量和非相干误差数理统计等方法克服各种固定和抖动误差 , 从而实现时间信息同步。时间比对应用系统主要完成卫通信道时延双向测量、DDN 设备采样误差测量、本地 IRIG-B 码时间信息解调、产生携带双向测量时间差、采样时延误差、控制信息和本地时间信息的 IRIG-B 码等功能。 3 .1 硬件设计 3 .1 .1 硬件组成

卫星时间同步原理

卫星时间同步原理
卫星时间同步的原理是通过卫星系统收集和传输精确的时间信号，以确保各地的设备和系统具有统一的时间标准。

卫星时间同步的基本原理包括以下几个步骤：
1. 原子钟时间源：卫星系统中使用高精度的原子钟作为时间源，这些原子钟能够提供非常准确和稳定的时间信号。

2. 时间信号传输：卫星将原子钟产生的时间信号通过无线电波传输到地面接收站。

地面接收站一般位于广阔无遮挡的地区，以确保最好的信号接收质量。

3. 接收和校准：地面接收站收到信号后，通过高精度的接收设备进行接收和解码，然后对时间信号进行校准。

接收设备会与本地的时钟进行比对，以确定时间的偏差，并对本地时钟进行调整。

4. 时间分发：经过校准后的时间信号通过网络或其他通信方式，分发到需要同步时间的设备和系统中。

这些设备和系统会根据接收到的时间信号，进行本地时钟的调整，使其与卫星时间同步。

分发方式可以是有线连接或者无线传输，根据具体应用需求选择合适的方式。

通过卫星时间同步，设备和系统能够获得高度精确和一致的时间参考，避免了由于时钟漂移或错误时间标准带来的时间不一
致问题。

这在很多需要时间同步的领域具有重要的应用，例如金融交易、通信网络、电力系统等。

gps时钟对时装置原理

gps时钟对时装置原理
GPS时钟对时装置原理
GPS全球卫星定位系统是一种由美国空军开发的系统，用来定位
任何位置并给出准确的时间，对日常生活中的许多设备有重要的作用，如移动电话、电脑、汽车GPS等。

GPS时钟对时装置是利用GPS系统通过卫星信号来摆正时间，具有极高的准确性，广泛应用于通信、电子、航空等领域。

GPS时钟对时装置的原理如下：
1. 接收GPS信号
GPS定位原理是通过接收来自卫星的信号来定位，因此GPS时钟
对时装置首先需要接收一颗以上的卫星信号来确定位置。

2. 解码信号
通过天线接收信号后，GPS时钟对时装置需要对信号进行解码、
分析，确定发射信号的卫星、电波到达时间等参数。

3. 校准时间
解码信号后，GPS时钟对时装置会校准设备时间，以确保时间准
确无误。

4. 转换时区
GPS时钟对时装置可以通过设置时区来自动地将时间转换为所在
地的标准时间，这样可以避免因时区差异而出现时间错误。

5. 数据存储
在校准时间和转换时区之后，GPS时钟对时装置会将数据存储在
设备中，提供备份和查询功能。

6. 信号捕获
GPS信号在室内很难捕获，因此GPS时钟对时装置需要放置在室外，以获得良好的信号接收质量。

同时也需要保持设备尽可能空旷，
以便在建筑物、树木等遮挡下也能获得良好的接收效果。

总结：
GPS时钟对时装置通过接收GPS卫星信号摆正时间，确保时间的准确性以满足特定领域的需求。

它的原理非常简单，但在实际操作中需要注意信号的接收质量，所在位置等因素，以保证信号的准确性。

北斗卫星对时原理

北斗卫星对时原理
北斗卫星对时原理是指利用北斗卫星系统的时钟精度与稳定性，通过接收北斗卫星信号并计算信号传输时间差，进而确定接收地点与卫星之间的距离，从而实现对时操作。

北斗卫星系统的原理是基于GPS卫星系统的，通过众多卫星的协同，能够提供高精度的时间与空间定位服务。

其中，北斗卫星系统的主导星座是IGSO和MEO两个星座，它们分别绕地球轨道运行，它们与地球表面的接收站之间的距离会不断发生变化。

在接收到北斗卫星信号后，接收器会记录下信号的接收时间，并与卫星信号的发射时间进行对比，计算信号的传输时间差。

同时，接收器还会记录下接收卫星信号的位置信息，通过三角定位的原理，可以计算出接收站与卫星之间的距离。

最终，通过对时操作，可以实现对接收站的时间精度和稳定性的提升。

总之，北斗卫星对时原理是基于卫星信号传输时间差的计算，通过利用卫星系统的时钟精度与稳定性，可以实现对接收站的时间精度和稳定性的提升。

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YJD-2000 卫星同步时钟系统说明书-上海申贝科技发展有限公司

上海申贝科技发展有限公司产品说明书目录一整体概述 (3)一.1系统简介 (3)一.2具备功能 (3)一.3功能特点 (4)一.4引用标准 (4)一.5整机指标 (5)二系统组成模式 (6)二.1组成及配置原则 (6)二.2其他模式 (6)二.3典型配置组屏图. (7)三技术指标 (8)三.1主控模块 (8)三.2输出模块 (9)三.3特需模块 (10)一整体概述一.1系统简介在电力系统运行过程中，电网的运行状态瞬息万变，电网调度实行分层多级管理，调度管理中心远离现场。

为保证电网安全和经济运行，各种以计算机技术和通信技术为基础的自动化装置被广泛应用，如调度自动化系统、故障录波装置、微机继电保护装置、事件顺序记录装置、变电站计算机监控系统、电能量计费系统、火电厂机组自动控制系统、雷电定位系统及输煤、除灰、脱硫等控制装置等。

随着电厂、变电站自动化水平的提高，电力系统对全站统一时钟的要求愈来愈迫切，有了统一时钟，既可实现全站各系统在统一时间基准下的运行监控，也可以通过各开关动作的先后顺序来分析事故的原因及发展过程。

因此电力系统的安全、稳定、可靠运行对时钟的基准统一及精度的要求进一步提高，在电力系统的电厂、变电站及调度中心等建立全站统一时间同步系统已经显得十分迫切和必要。

另外，各站往往有不同的装置需要接收时钟同步信号，其接口类型繁多，装置的数量也不等，所以在实际应用中常感到卫星对时装置的某些类型接口数量不够或缺少某种类型的接口，其结果就是全站中有些装置不能实现时钟同步，或者需要再增加一台甚至数台卫星对时装置，而这往往受到资金不足或没有安装位置等限制。

YJD-2000 卫星同步时钟是我公司根据电力系统现在的需要及将来的发展要求基础上，自主开发的具有国内先进水平的授时产品。

YJD-2000 卫星同步时钟结合美国GPS、中国北斗、俄罗斯格罗娜丝等技术特点并考虑了各种涉及国家安全的关联因素，实现了输入多源头(GPS、北斗、格罗娜丝、高精度守时、IRIG-B 码基准等)、输出多制式（TTL、空接点、IRIG-B、差分、串口、网络、光纤等）、满足多设备(系统输出可以任意扩展，可以满足任何规模、任何方式的时间信号需求)的要求，可为电力、煤炭、轨道交通、石油化工、航道水运、邮电电信及相关领域的系统中需要接收时钟同步信号的装置及系统提供高精度、高稳定、高安全，高可靠的时间基准信号。

卫星导航系统的坐标系统与时间系统

系统时的两种定义方式
●主钟方式：由主控站的主钟定义，如GLONASS 系统时间以中央同步器时间为基础产生，GPS系统时间在1991年6月17日以前由在科罗拉多的 GPS主控站的主钟产生。
●合成钟方式：由所有地面钟和卫星钟组成的钟组定义，系统时间尺度由各个钟的加权平均得到。这就是合成钟（Composite Clock, CC）的概念。合成钟又称‘纸’钟，由所有监测站和卫星钟组成。
• 用不同导航系统得到的“坐标” 和 “时间”各自参考于它们各自的坐标系和时间尺度。
坐标系和系统时的体现
• 定轨计算中所用的监测站坐标、重力场模型和地球定向参数（极移、地球旋转角、岁差、章动）等决定了导航系统使用的坐标系。卫星星历是坐标系的体现。
• 卫星信号(如伪随机码测距信号)时标和钟差改正数是系统时的体现。
• 导航（Navigation）：精准确定当前的和要去的位置与对达到该目的地（从地下到地面，从地面到空间）的行动路线、方向和速度进行校正的能力；
• 定时（Timing）：及时获取一标准时间（如 UTC）和保持精准时间的能力。
坐标系和系统时
• 导航系统使用的坐标系和系统时是导航系统产生PNT能力的基础。坐标系为PNT提供大地基准，系统时为PNT 提供时间尺度。
• ECEF坐标系由一组地面点的坐标和速度来实现。这些点的坐标和速度叫做参考系的“实现”。这样实现了的参考系称为参考架。
ITRF
国际科学界近二十余年来一直致力于用空间技术建立和维持国际地球参考系（ITRS）或国际地球参考架（ITRF）的工作。已发表ITRF92，ITRF93， ITRF94，…。ITRF是当今国际上最精确的地球坐标系。例如，最新版本ITRF2005的坐标精度达mm 级，速度精度达mm/yr。

GPS对时讲解有硬件解说

GPS对时讲解有硬件解说GPS对时系统的介绍在变电站中，各类自动化及继电保护装置的时间同步是进行事故分析的基准，计算机监控系统、故障录波器和微机保护装置都需要由统一的时钟源向它们提供标准时间。

国内变电站主要以GPS时间信号作为主时钟的外部时间基准。

3种对时方式：硬对时（分对时或秒对时）、软对时（即由通讯报文来对时）和编码对时（应用广泛的IRIG-B对时）。

软对时是以通讯报文的方式实现的，这个时间是包括年、月、日、时、分、秒、毫秒在内的完整时间，监控系统中一般是：总控或远动装置与GPS装置通讯以获得GPS的时间，再以广播报文的方式发送到装置。

这种广播的对时一般每隔一段时间广播一次，如南瑞RCS-9698CD是1分钟下发一次。

报文对时会受距离限制，如RS-232口传输距离为30m。

由于对时报文存在固有传播延时误差，所以在精度要求高的场合不能满足要求。

硬对时一般用分对时或秒对时，分对时将秒清零、秒对时将毫秒清零。

理论上讲，秒对时精度要高于分对时。

分脉冲对时方式是现在国内外微机保护较常采用。

在南瑞RCS-900系列微机保护中，可以在“装置参数”中设置为“分对时”还是“秒对时”。

若在液晶上有开入量显示，当有0和1的变化，则说明已经对上时了。

硬对时按接线方式又可分成差分对时与空接点方式两种。

差分是类似于485的电平信号，以总线方式将所有装置挂在上面，GPS装置定时（一般是整秒时）通过两根信号线中A（+）与B（-）的电平变化脉冲向装置发出对时信号。

这种对时方式可以节省GPS输出口数、GPS装置与各保护测控装置之间的对时线，还能保证对时的总线同步；如RCS-9000系列装置就是采用差分方式对时。

空接点方式是类似于继电器的接点信号，GPS装置对时接点输出与每台保护测控装置对时输入一一对应连接。

注意我们说GPS装置以空接点方式输出其实MOD800调制解调器其内部是一个三极管，有方向性，而且不能承受高电压，一般要求是24伏开入，如果用户是要220V的开入要做特殊的处理。

时钟同步及卫星导航系统原理概述

天合导航通信技术有限公司时钟同步基本原理及卫星导航系统原理概述1天合导航通信技术有限公司1 时钟同步基本原理概述..............................................3 1.1 授时系统 ....................................................3 1.1.1 天文时间...............................................3 1.1.2 原子钟.................................................3 1.1.3 授时系统描述...........................................4 1.2 时间概念 ....................................................4 1.2.1 什么是世界时？.........................................4 1.2.2 什么是原子时和协调时？.................................5 1.3 时间基准 ....................................................6 1.4 时间测量 ....................................................7 1.5 时间同步 ....................................................8 1.6 时间应用 ...................................................11 1.7 相关概念 ...................................................12 1.7.1 闰秒（跳秒）..........................................12 1.7.2 时间台阶..............................................14 1.7.3 授时方式：............................................16 1.7.3.1 长波 ............................................16 1.7.3.2 短波 ............................................17 1.7.3.3 关于电波钟 ......................................18 1.7.4 卫星授时..............................................18 2 卫星导航系统及其授时原理概述.....................................20 2.1 概述 .......................................................20 2.2 卫星导介航系统简 ...........................................20 2.2.1 美国全球定位系统......................................20 2.2.2 俄罗斯的全球导航卫星系统（GLONASS）..................21 2.2.3 欧洲的伽利略导航卫星系统计划..........................22 2.2.4 北斗导航定位系统......................................22 2.3 卫星导航的作用 .............................................22 2.3.1 卫星导航..............................................22 2.3.2 精确定位..............................................22 2.3.3 精确授时..............................................22 2.3.4 短报文通信............................................23 2.4 GPS 原理及应用..............................................23 2.4.1 概述..................................................23 2.4.2 GPS 的组成 ............................................23 2.4.2.1 GPS 卫星星座.....................................23 2.4.2.2 地面监控系统 ....................................24 2.4.2.3 GPS 信号接收机...................................24 2.5 GPS 的定位原理..............................................25 2.5.1 位置差分原理..........................................25 2.5.2 伪距差分原理..........................................25 2.5.3 载波相位差分原理......................................26 2.6 GPS 的授时原理..............................................262天合导航通信技术有限公司1时钟同步基本原理概述1.1授时系统授时系统是确定和发播精确时刻的工作系统。