基准时间系统-北斗星源
北斗星载时间频率系统发展综述
TECHNOLOGY AND INFORMATION科学与信息化2023年11月上 67北斗星载时间频率系统发展综述王明中国人民解放军91710部队 吉林 延边 133500摘 要 北斗时频系统是我国独立建设和维护的重要基础设施，为了更好地理解北斗时频系统的发展历程，本文综合了国内外文献、网站发布的技术管理信息，对其现状进行了深入分析，以期更好地指导北斗时频系统的建设和运行，满足用户的需求，提升北斗时频系统的服务水平。
经过对当前系统状况的全面分析和归纳，提出了未来北斗星载时频系统发展的可能性和趋势。
关键词 北斗卫星导航系统；发展综述；星载时频系统Review of BeiDou Spaceborne Time-Frequency System Development Wang MingUnit 91710 of Chinese PLA, Yanbian 133500, Jilin Province, ChinaAbstract BeiDou time-frequency system is an important infrastructure independently built and maintained in China. In order to better understand the development process of BeiDou time-frequency system, this paper synthesizes the technical management information published by domestic and foreign literature and on website, and conducts an in-depth analysis of its current situation, so as to better guide the construction and operation of BeiDou time-frequency system, meet the needs of users, and improve the service level of BeiDou time-frequency system. After comprehensive analysis and summary of the current system situation, the possibility and trend of the future development of Beidou spaceborne time-frequency system are proposed.Key words BeiDou satellite navigation system; development overview; spaceborne time-frequency system引言北斗卫星导航系统的核心组成部分北斗星载时间频率系统，又名时频系统，位于BDS 空间段，能够提供准确、可靠的时频信息，从而满足人们的日常需求，促进科技进步和经济增长，保障国家安全。
HJ208-GN网络时间服务器（GPS北斗）说明书
HJ208-GN 网络时间服务器（GPS 北斗）精准稳定 安全DATA SHEET概述HJ208-GN NTP 网络时间服务器是计算机网络时间同步问题的最佳解决方案。
HJ208支持标准NTP(含v1/2/3/4)和SNTP 网络协议，可为计算机应用系统、流程控制管理系统、电子商务系统、网上B2B 系统以及数据库集群等系统需要提供精密网络授时服务和时间戳服务，广泛应用于政府、金融、移动通信、公安、石油、电力、交通、工业以及国防等各个领域。
HJ208系列NTP 网络时间服务器采用安全的MD5协议和证书加密方式，支持参考源冗余等功能，确保系统服务可靠；设备支持SNMP 网络管理协议。
HJ208系列支持串口时间码输出、1PPS 脉冲信号输出等附加功能，可选配双物理隔离网口，支持其他多种输入和输出组件。
典型型号基础款：HJ208-GNGPS 北斗卫星系统型号命名(选配表)产品特性●<30ns 硬件同步精度(使用北斗/GPS 接收机，典型，RMS)●<0.1ms 局域网NTP 服务授时精度(北斗/GPS 接收机)●<10ms 复杂网络NTP 授时精度●>2000次/秒单口NTP 请求●>3万授时客户端数量●<1×10-12日平均频率准确度●>80000小时MTBF ●1个NTP 网络接口●1PPS 信号输出●恒温晶振内置时钟(选配)●CDMA/4G 输入(选配)●IRIG-B(RS422)输入(选配)●PPS+TOD 输入(选配)●PTP 输入(选配)●IRIG-B,10MHz 时频信号输出(选配)●PTP 输出(选配)产品功能●默认为一级网络时间服务器，同时支持配置为二级服务器●支持MD5加密，确保授时安全●支持多种参考源，实现基于优先级的参考源自动切换●SNMP 服务接口，支持接入网管系统●丰富的可选件，适配各类应用场景●日志记录和远程登录(SSH,Telnet,CONSOLE)技术指标网络和服务网络协议●NTP v1/2/3/4(单播/多播/广播/Autokey)，SNTP ●Telnet，SSH，FTP●SNMP v1/2/2c/3，MIB II(RFC1213)●IPv4、IPv6、IPv4/IPv6Hybrid服务性能●卫星参考下同步精度：<100nsNTP网络同步授时精度：0.1-2ms(局域网典型值)●用户容量：>32000●NTP请求量：>2000次/秒接收机指标频点通道首次定位授时精度定位精度冷热重捕GPS接收机L13235s1s1s30ns2m 北斗接收机B1I3235s1s1s30ns2m 北斗GPS接收机*L1,B1I3235s1s1s30ns2m 北斗3代GPS接收机L1,B1I,B1C4035s1s1s30ns2m●其中授时型北斗GPS接收机支持设置单北斗定位/单GPS定位/北斗GPS混合定位模式时钟指标恒温晶振（选配）平均频率准确度<1×10-12/24h频率稳定度<5×10-12/s日老化率<5×10-10相位噪声≤-155dBc/Hz@10kHz守时精度<1ms/72h输出信号指标1PPS秒脉冲●与标准UTC时间偏差<30ns(RMS)●TTL电平，正边沿，脉宽100msTOD串口●RS232电平，波特率9600，8-N-1选件指标外参考输入●1PPS+TOD：TOD符合NMEA0183协议●IRIG-B码：RS422电平，符合GJB2991A-2008标准●移动通信接收机：支持CDMA/4G等通信网络●PTP输入：符合IEEE1588v2标准IRIG-B输出组件●符合GJB2991A-2008标准●支持DC输出，TTL/RS422电平●支持AC输出，平衡/非平衡，调制幅度比3:1PTP输出组件●符合IEEE1588v2标准●支持千兆以太网接口/SFP+光口●支持单播/多播模式●支持one-step/two-step模式●支持AI/SI/DI设置●每个PTP网口最多支持256个客户端10MHz方波输出组件●方波信号，LvTTL电平●准确度、稳定度指标与内部时钟信号一致10MHz正弦波输出组件●正弦波信号，50欧姆阻抗，功率>7dBm●准确度、稳定度、相位噪声指标与内部时钟信号一致其他功能组件●干接点告警：绿端子接口，支持失锁和故障告警授时软件SNTP授时软件●适配window操作系统，通过SNTP协议实现系统时间同步●支持开机自启动和托盘运行●可设置同步周期以启动自动同步●可手动进行时间同步电话:Email:****************.cn 更多型号示例型号说明HJ208-GN(常用型号)北斗/GPSHJ208-GN-O(常用型号)北斗/GPS 恒温晶振HJ208-GN-2N(常用型号)北斗/GPS 双网口HJ208-GN-O-2N(常用型号)北斗/GPS 恒温晶振双网口HJ208-GP 单GPS HJ208-BD 单北斗HJ208-CDMA CDMAHJ208-GN-O-N-BDC 北斗/GPS 恒温晶振B 码输出HJ208-N-O 恒温晶振二级时间服务器HJ208-GNJT*GPS 北斗交直流供电HJ208-GNJT-2N*GPS 北斗交直流供电双网口HJ208-GN-Mini*GPS 北斗直流供电桌面式简要参数描述●支持(GPS、北斗，可设置为单GPS 单北斗或GPS 北斗混合工作模式)卫星信号输入，220V AC 供电，支持NTP、SNTP 标准协议，支持windows、LINUX、UNIX、SUN SOLARIS、IBM AIX 等操作系统同步，授时精度小于<2ms，网络端口访问容量不少于2000次/秒，1PPS 脉冲精度优于30ns，1个NTP 网口、2路串口、1路PPS 输出物理环境参数●尺寸：1U 机箱433×44.5×365mm ●重量：<5Kg●电源：100V~240V AC●工作温度：-10℃～+55℃(主机)-40℃～+75℃(天线)●存贮温度：-45℃～+85℃●湿度：95％无冷凝●功耗：25W外观前面板●VFD 高亮度液晶屏，用于显示：当前时间、参考源锁定状态、卫星颗数、经纬度、高度、各网卡IP、系统工作状态等信息●指示灯，用于提示：电源状态、卫星锁定状态、秒脉冲状态、设备告警状态等后面板●ANT：BNC，1路，卫星天线接口，5V 馈电●LAN1：RJ45，1路，10/100M 自适应以太网口●CONSOLE：RJ45，1路，RS232电平，控制终端●TOD：DB-9female，2路，RS232电平，时间、位置信息●1PPS：BNC，1路，TTL电平●选件：外参考输入、PTP、10MHz、IRIG-B 等(*及更多信息请咨询销售人员)包装信息基础包装●主机1台●30米电缆高灵敏度授时天线1个●安装支架1套●1米电源线1根● 1.5米控制线1根●中文说明书1本●资料光盘1张(说明书,SNTP 授时软件,设备使用说明书)可选配件●天馈线避雷器●特型电缆：50、80、100米●网口数码子钟（下载）。
CT-TSS2000主时钟《使用说明书》
CT-TSS2000时间同步系统主时钟(GPS)使用说明书成都可为科技发展有限公司公司简介成都可为科技发展有限公司成立于2000年7月，位于成都市高新技术产业开发区高新孵化园(国家软件基地)，是专业从事中国北斗星定位系统、美国GPS全球定位系统、原子钟及IRIG-B时间码等时间类产品研发、生产和销售的国家级高新技术企业。
由可为公司自行研发生产并提供的授时产品主要有：CT-TSS2000时间同步系统，CT-CBD001系列北斗星同步时钟，CT-GPS25、CT-GPS301、CT-GPS2003、CT-GPS2002系列全球卫星同步时钟等，这些产品的特点是输出格式多，时间精度和可靠性高，使用方便，不受地域等条件的限制，抗干扰能力强，广泛应用于同步时钟系统的建立以及各种需要高精度授时的自动化装置和自动化系统。
CT-TSS2000时间同步系统作为一套完整的授时系统，能全面解决电厂变电站内各种设备及自动化系统的时间需要。
目前可为公司的授时产品已经在军队、电力、电信和民航等行业有近六千台(套)成功投入运行，用户反应良好!我国电力行业迅速发展，与其相关的自动化产品迅速增长，电力系统的安全稳定运行对时间的基准同一和同步性及精度要求进一步提高，在电网内的电厂、变电站及调度中心建立专用的时间同步系统已经显得十分迫切和必要。
可为公司成功研发的CT-TSS2000(COVE TECHNOLOGY TIME SYNCHRONOUS SYSTEM 2000)时间同步系统，是可为公司在多年来的专业技术经验积累基础上，充分发挥自身在授时产品领域的技术优势和应用经验，依托相关的科研院所和军工企业，结合中国北斗星定位系统、美国GPS全球定位系统、原子钟频率振荡器及IRIG-B码靶场时间标准等技术特点并考虑了各种涉及国家安全的关联因素，特别是针对中国北斗星的技术优势及具有安全性上的可靠保证等特点，在满足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。
北斗系统及产品应用介绍
北斗系统及产品应用介绍北斗 GLONASS GPS GALILEOGPS 系统卫星星座基本参数：卫星数：21+3（MEO ）倾角：55度轨道面：6信号调制方式：CDMAGPS IIF 卫星GPS III F 卫星平台研制者GLONASS系统卫星星座基本参数：卫星数：21+3（MEO）轨道面：3倾角：56度信号调制方式：FDMA GLONASS-K卫星俄罗斯质子-M运载火箭爆炸Galileo系统卫星星座基本参数：卫星数：27+3（MEO）轨道面：3倾角：56度信号调制方式： CDMA Galileo IOV验证卫星中欧伽利略计划合作2012年10月25日，北斗二号一期系统最后一颗组网卫星在西昌卫星发射中心发射成功，12月27日，正式向亚太地区正式提供服务北斗边海防应用支持系统北斗警用监控平台日本“准天顶卫星”导航系统（QZSS）印度区域导航卫星系统(IRNSS)北斗卫星导航系统是中国正在实施的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统。
系统由空间段卫星、地面控制系统和北斗用户终端组成，具有导航定位、精确授时和短报文通信功能。
北斗一号系统由3颗地球同步轨道卫星组成，卫星主要执行地面控制中心与用户终端无线电信号中继任务北斗二号系统一期由由14颗卫星组成（5G+5I+4M ） ，最终由35颗卫星组成（5G+27M 和3I ）调整卫星的运行轨道和姿态，并编制星历，完成用户定位、授时、通信申请1个主控站、27个监测站和2个时间同步注入站（海南、喀什）等。
北斗一号地面控制中心北斗二号地面监测站北斗一号用户终端北斗一号覆盖范围北斗二号一期覆盖范围北斗二号一期系统的覆盖范围北到俄罗斯、南到奥克兰群岛、西到伊朗、东到中途岛。
是北斗一号系统覆盖范围的3倍。
定位导航、短报文通信和授时是北斗系统的三大功能，北斗一号系统和二号系统指标对比如下：定位位精度为：100m；授时精度：100ns；通信频度：60s、信息容量46汉字(民卡)。
CT-TSS2000主时钟(北斗)《使用说明书》(PL)-推荐下载
可为公司将秉承“可为、有为、大有可为”的经营理念，以“立足科技、矢志创 新、有所作为”为宗旨和“成为一流的时间类产品提供商和服务商”为目标，大力开 发生产授时类产品，竭诚为我国的国防军事、电力电信和民航等行业和领域提供专业 的授时产品全面解决方案。
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电通，力1根保过据护管生高线产中0不工资仅艺料可高试以中卷解资配决料置吊试技顶卷术层要是配求指置，机不对组规电在范气进高设行中备继资进电料行保试空护卷载高问与中题带资2负料2，荷试而下卷且高总可中体保资配障料置各试时类卷，管调需路控要习试在题验最到；大位对限。设度在备内管进来路行确敷调保设整机过使组程其高1在中正资，常料要工试加况卷强下安看与全22过，22度并22工且22作尽22下可护都能1关可地于以缩管正小路常故高工障中作高资；中料对资试于料卷继试连电卷接保破管护坏口进范处行围理整，高核或中对者资定对料值某试，些卷审异弯核常扁与高度校中固对资定图料盒纸试位，卷置编工.写况保复进护杂行层设自防备动腐与处跨装理接置，地高尤线中其弯资要曲料避半试免径卷错标调误高试高等方中，案资要，料求编试技5写、卷术重电保交要气护底设设装。备备置管4高调、动线中试电作敷资高气，设料中课并技3试资件且、术卷料中拒管试试调绝路包验卷试动敷含方技作设线案术，技槽以来术、及避管系免架统不等启必多动要项方高方案中式；资，对料为整试解套卷决启突高动然中过停语程机文中。电高因气中此课资，件料电中试力管卷高壁电中薄气资、设料接备试口进卷不行保严调护等试装问工置题作调，并试合且技理进术利行，用过要管关求线运电敷行力设高保技中护术资装。料置线试做缆卷到敷技准设术确原指灵则导活：。。在对对分于于线调差盒试动处过保，程护当中装不高置同中高电资中压料资回试料路卷试交技卷叉术调时问试，题技应，术采作是用为指金调发属试电隔人机板员一进，变行需压隔要器开在组处事在理前发；掌生同握内一图部线纸故槽资障内料时，、，强设需电备要回制进路造行须厂外同家部时出电切具源断高高习中中题资资电料料源试试，卷卷线试切缆验除敷报从设告而完与采毕相用，关高要技中进术资行资料检料试查，卷和并主检且要测了保处解护理现装。场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
中国北斗系统应用方案
北斗系统运用方案概述1.1.系统概述1.2.北斗概述“北斗一号”卫星导航定位系统是利用地球同步卫星为用户提供快速定位、简短数字报文通信和授时服务的一种新型、全天候、区域性的卫星定位系统。
“北斗一号”卫星导航定位系统由两颗地球同步卫星、中心控制系统、标校系统和各类用户机等部分组成，各部分通过出站链路（中心控制系统→卫星→用户）和入站链路（用户→卫星→中心控制系统）相连接，其定位使用“三球交汇”原理，有别于GPS、GLONASS等系统，并且定位、通信和授时三大功能可以在同一信道中完成。
此外，通过用户终端（即卫星导航定位通信机），“北斗一号”系统用户可以从运营商获得以三大功能为基础的各种附加服务。
“北斗一号”系统与GPS、GLONASS等系统不同，属于有源定位系统，用户终端需要在捕获卫星信号后发送定位申请才能够获得由中心控制系统计算得到的定位结果，因此用户机不需根据卫星信号计算定位数据，但必须向卫星发射信号。
“北斗一号”卫星导航定位系统优于GPS、GLONASS等系统的是，它在同一卫星信道中为用户提供了简短数字报文通信的功能，从而可以使用户机与中心控制系统、用户终端之间进行数据通信，不仅能够回答“我在哪”的问题，而且可以协同回答“他在哪”以及“他们在哪”的问题，这将极大地丰富系统的应用功能。
所以，“北斗一号”系统的三大功能：快速定位：北斗系统可为服务区域内用户提供全天候、高精度、快速实时定位服务，定位精度20—100m；短报文通信：北斗系统用户终端具有双向报文通信功能，用户可以一次传送30个汉字的短报文信息；精密授时：北斗系统具有精密授时功能，可向用户提供高达20ns时间同步精度。
“北斗一号”系统的五大优势：同时具备定位与通信功能，无需其他通信系统支持；覆盖中国及周边国家和地区，24小时全天候服务，无通信盲区；特别适合集团用户大范围监控与管理，以及无依托地区数据采集用户数据传输应用；独特的中心节点式定位处理和指挥型用户机设计，可同时解决“我在哪”、“你在哪”、“他在哪”以及“他们在哪”；自主系统，高强度加密设计，安全、可靠、稳定，适合关键部门应用。
北斗GPS双源同步时钟在百龙滩电厂中的应用
第36卷第4期2017年8月红水河HongShui RiverVol.36 No.4Aug.2017北斗G PS双源同步时钟在百龙滩电厂中的应用吴蜀协(广西桂冠电力股份有限公司大化水力发电总厂百龙滩电厂，广西马山530600)摘要：目前电厂大多采用单GPS对时，存在不可靠因素，笔者介绍了北斗GPS双源同步时钟的特点、常用对 时接口，并着重说明了北斗GPS双源同步时钟在广西百龙滩电厂对时信号改造中替换原有单GPS对时的方法及 应用结果。
改造后，经过一年时间的运行检验，效果良好。
关键词：GPS;时钟；时间同步；百龙滩电厂；应用中图分类号:TM76 文献标识码：B 文章编号：1001-408X(2017)04-0098-030引言电力时间同步是电网安全运行的基础，高精 度、高可靠的时间同步系统为电厂各种自动化设 备、智能设备等提供统一的时间基准，从而确保电 厂各生产环节的时间一致性、采集数据的准确性,有效提高事故分析和稳定控制的水平，提高电厂生 产运行的效率和可靠性。
目前电厂中的时间同步系统大多采用GPS卫 星授时，且各装置大多有自己独立的G PS时钟，互相之间没有联系，存在一定的不安全、不可靠因 素。
北斗卫星是我国自主的卫星系统，北斗授时具 有更高的安全性，采用北斗GPS双源同步时钟对 电厂现有的单GPS对时信号进行改造，有利于提 高电厂时钟系统的可靠性、安全性，提高各装置的 时间一致性。
1北斗GPS双源卫星同步时钟的特 点与优点目前电厂的对时信号大多是采用美国的GPS (全球定位系统)作为时间源，安全系数较低。
GPS 卫星原为美国军方所有，开放给民用市场后，采取 免费服务策略，不向终端用户索取使用费用，但不 对服务质量，即定位精度和授时精度有任何保证。
同时美国为保证自身及其盟国利益，对其他国家采 用“选择可用性”政策，降低了定位精度和授时 精度，因此GPS卫星授时具有一定的不安全性、不可靠性。
北斗卫星导航系统（BeiDou (COMPASS) Navigation Satellite System)是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。
总结北斗参数
总结北斗参数1. 北斗系统简介北斗系统是中国自主研发的卫星导航定位系统，旨在为全球用户提供高精度、高可靠的导航、定位和时间服务。
北斗系统由北斗卫星导航和测控网络、用户接收设备和数据处理分析系统等多个组成部分构成。
2. 北斗参数定义在北斗系统中，有一些重要的参数需要了解，下面逐一进行介绍。
2.1. 北斗卫星参数•卫星轨道参数：包括卫星轨道椭圆的倾角、升交点赤经和卫星轨道周期等。
这些参数决定了北斗卫星的运行轨道和覆盖范围。
•卫星时钟偏差：卫星上的原子钟与地面控制中心的时间的差异。
时钟偏差的准确度直接影响北斗系统的定位精度。
2.2. 用户终端参数•接收机位置参数：包括接收机的经度、纬度和高度。
这些参数由用户终端通过GNSS信号解算或输入设置。
•接收机时钟偏差：接收机的本地时钟与卫星时间的偏差，在定位计算中起到重要作用。
•接收机距离观测误差：由用户终端测量接收到多个卫星信号的到达差异引起的误差，主要包括信号传播延迟和多路径效应等。
•接收机参数设置：接收机的工作模式、频率设置以及观测数据处理算法等参数的配置。
2.3. 数据处理参数•电离层延迟参数：电离层对卫星信号的影响主要表现为延迟效应，因此需要对电离层延迟进行估计和校正。
电离层延迟的估计需要考虑卫星信号传播路径长度、频率等因素。
•大气延迟参数：大气层对卫星信号的传播同样会引起延迟，主要受大气温度、湿度和气压等因素的影响。
•坐标转换参数：将卫星定位坐标转换为地理坐标或投影坐标的参数，包括投影方式、中央子午线经度等。
3. 北斗参数的影响各种参数的准确度和合理设置对北斗系统的性能和定位精度有着重要影响。
3.1. 卫星参数对定位精度的影响卫星轨道参数和时钟偏差是北斗系统中最重要的参数，对定位精度有较大影响。
卫星轨道参数的不准确性会引起位置解算误差，而卫星时钟偏差的不准确性则会引起时间精度误差。
3.2. 用户终端参数对定位精度的影响用户终端的位置参数和时钟偏差直接影响定位结果的准确性。
电力北斗地基增强系统基准站设备组成及技术参数要求
电力北斗地基增强系统基准站设备组成及技术参数要求电力北斗地基增强系统基准站是电力行业中一种重要的设备，用于提供精准的定位和时间同步服务。
它由多个关键组件组成，并遵循一定的技术参数要求，以确保系统的可靠性和性能。
电力北斗地基增强系统基准站应由以下几个主要组件组成：1. 天线系统：基准站的天线系统应具备良好的接收和传输性能，能够接收北斗卫星信号，并将传输信号发送给接收设备。
2. 接收设备：接收设备是基准站的核心部件，用于接收来自北斗卫星的信号，对信号进行处理和解码，并将解码后的数据传输给处理器。
3. 处理器：处理器是基准站的控制中心，它能够处理解码后的数据，并将数据发送给其他相关设备，如服务器或通信设备。
4. 数据存储设备：为了记录和存储基准站接收到的数据，一个可靠的数据存储设备是必不可少的。
通常情况下，硬盘或闪存驱动器可以被用作数据存储介质。
5. 电源系统：电力北斗地基增强系统基准站应配置可靠的电源系统，以确保设备的持续运行。
电源系统应提供稳定的电流和电压，同时具备过载保护功能。
除了以上组件，还有其他辅助设备，如数据传输线缆、温度控制设备等，以提高基准站的性能和可靠性。
然后，根据电力北斗地基增强系统基准站的需求，设备应满足以下技术参数要求：1. 定位精度：基准站应具备高精度的定位能力，通常要求达到厘米级，以满足电力行业对精准定位的需求。
2. 时间同步精度：基准站应提供高精度的时间同步服务，通常要求达到毫秒级，以确保各个设备的时间同步一致。
3. 支持的卫星系统：基准站应支持北斗卫星系统，并能接收足够数量的卫星信号，以提供可靠的定位服务。
4. 抗干扰能力：基准站应具备良好的抗干扰能力，能够在恶劣环境下仍然正常工作，并保持定位和时间同步的精度。
5. 通信能力：基准站应支持各种通信方式，如有线或无线通信，以便将数据传输给其他设备或上级系统。
总结而言，电力北斗地基增强系统基准站是一个关键的设备，它由多个关键组件组成，并且需要满足一定的技术参数要求。
浅谈GPS+北斗双时钟系统在5G基站上的应用
网络信息工程2021.10浅谈GPS+北斗双时钟系统在5G基站上的应用汪琰(中国移动通信集团湖北有限公司武汉分公司，湖北武汉，430023)摘要：作为一个高精度时钟源，GPS精度可以达到微秒级，可支持基站实现频率同步和时间同步。
北斗，中国自行研制的全球卫星导航系统，是继GPS、GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统，实现原理和功能与GPS类似。
当时间同步源为北斗时,gNodeB通过支持北斗功能的单板与北斗天馈系统相连，从同步卫星系统中获取同步信号实现gNodeB同步功能。
本文对GPS、北斗时钟同步系统原理进行分析，提出一种基GPS+北斗的双时钟解决方案，将其应用在5G基站上。
关键词:GPS；高精度；时钟源；基站；北斗Application of GPS+Beidou Dual Clock System in5G Base StationWang Yan(China Mobile communication Group Hubei Co.LTD・Wuhan Branch,Wuhan Hubei,430023) Abstract:As a high-precision clock source,GPS precision can reach microsecond level,can support base stations to achieve frequency synchronization and time synchronization.Beidou,China.'s selfdeveloped global satellite navigation system,is the third mature satellite navigation system after GPS and GLONASS,which is similar in principle and function to GPS.When the time synchronization source is Beidou,GNODEB is connected to the Beidou airtenna feed system through the single board supporting Beidou function,and the synchronization signal is obtained from the synchronous satellite system to realize the synchronization function of GNODEB.In this paper,the principle of GPS and Beidou clock synchronization system is analyzed,and a dual clock solution based on GPS+Beidou is proposed,which is applied in5G base station.Keywords:GPS;High precision;The clock source;The base station;BDS1GPS应用背景与原理1.1时间同步时间信号是带有年月日时分秒时间信息的时钟信号。
北斗卫星导航标准体系(1.0)版
用规范
法、验收规则以及标志、包装、运输、贮存等内容。
参考标准
级别 关系 GB 收录 GB 收录 GB 收录 GB 制定
GB 制定 GB 制定
GB 在编
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序号 体系编码
标准名称
北斗/全球卫星导航系统
42 42300.2 （GNSS）定位设备通用规
范
北斗/全球卫星导航系统
43 42300.3 （GNSS）导航设备通用规
GB 在编
北斗/全球卫星导航系统
30 42130.4 （GNSS）测量型 OEM 板
性能要求及测试方法
规定北斗/全球卫星导航系统（GNSS）测量型 OEM SJ/T11428-2010
板的结构、功能和性能要求、验收规则、标志、包 GPS 接收机 OEM 板性 GB
装、运输及贮存等内容。
能要求及测试方法
规定北斗/全球卫星导航系统（GNSS）基准站观测
数据、各类差分数据、用户交互数据等通过互联网 （或移动互联网）交换协议的数据格式、交互命令、
GB 制定
频度要求等。
规定北斗/全球卫星导航系统（GNSS）精密卫星星 历数据存储格式、类型及定义等。
GB 制定
规定北斗/全球卫星导航系统（GNSS）基线解算或 网平差后的点位坐标、方差协方差、先验坐标、先 验方差等数据的交换格式。 规定北斗/全球卫星导航系统（GNSS）RTK 数传电 台传输数据时所采用的信道编码算法以及物理层 所采用的调制方式等。
40 42220.2 （GNSS）网络 RTK 中心数
心管理软件产品的功能及性能要求、测试条件、测
据处理软件产品技术规范
试方法等内容。
—
— 42300 用户设备标准
北斗/全球卫星导航系统
四种卫星定位导航系统的坐标系统与时间系统以及他们的转换关系
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■模板简要说明
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■模板简要说明
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演示完毕 感谢聆听 ◎中国风系列作品之“虚竹”
汇报结束
谢谢大家! 请各位批评指正
Galileo 坐标系统名：ITRS 时间系统名：伽利略系统时间
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定义
伽利略地球参考框架（Galileo Terrestrial Reference Frame，GTRF）是实现 伽利略所有产品和服务的基础，它由伽利略大地测量服务原型（GGSP）负责 定义、建立、维持与精化。GTRF符合ITRS定义，并与ITRF对准，它的维持主 要基于GTRF周解。除GTRF外，GGSP还提供地球自转参数、卫星轨道、卫星 和测站钟差改正等产品。GTRF的发展早在2011年10月首批Galileo卫星升空前， GTRF就完成了它的初始实现（2007年）。它采用了42个位于伽利略跟踪站 （GSS）附近的IGS站、33个其他IGS站和13个伽利略实验站（GESS）从 2006年11月至2007年6月的GPS观测数据。后续的GTRF将由使用GPS/Galileo 数据逐步过渡到只使用Galileo数据。从2013年4颗Galileo卫星组网并开始提供 导航服务以来，GTRF每年都会发布新的版本并进行2~3次更新。
定义
Galileo的时间系统(Galileo system time，GST)：由周数和周秒组成，也是一 个连续计数的时间系统。起算时刻为UTC时间的1999-08-22 T00：00：00。 GST比UTC快13s。因此，GST和GPST之间相差1024周和一个很小的偏差 (GPS to GalileO time offset，GGTO)。值得注意的是在RINEX文件中习惯将 Galileo周数设为与GPS周数相同。
CT-GPS25X全球卫星同步时钟《使用说明书》
d.天线输入端
e.保险丝： 1A保险管。更换时必须首先断开电源！
f.电源开关
五、装置的安装和使用
CT-GPS25X配有一个易于安装的有源天线。天线头封装在长约100mm直径约30mm高的塑料圆盘内，天线的导引线是30m左右长的低损耗同轴电缆。（用户可以自行配备天线。为保证接收GPS卫星信号的可靠性，天线长度推荐使用30米，最长不超过50米长。）
(4).用于继电保护装置试验，检验线路纵联保护（高频相差保护装置）。
(5).用于故障测距,特别为研制双端行波测距原理的装置创造了条件。
CT-GPS25X主要有以下特点:
(1).时间精度高,输出的秒脉冲精度达微秒级。
(2).开机或关机对输出无任何影响。
(3).信号接收可靠性高,不受电站等地域条件的限制。
可为公司愿与广大用户真诚合作，不断创新，共同发展。
携手合作，大有可为！
尊敬的用户：
您好！
欢迎您使用成都可为科技发展有限公司生产的CT-GPS系列全球卫星同步时钟！
该说明书适用于CT-GPS25X，为了保证您顺利地使用该装置，请您在使用之前仔细阅读此使用说明书。
可为公司不断地对其产品进行改进完善，提供的装置个别地方可能与本书的说明有所不同，请参考随机携带的补充说明。
RS232C输出8路和RS422/485输出4路
波特率(4800、9600)可选（出厂默认为4800）
信号脉宽100MS
空接点输出:24路秒脉冲输出
外型为架装式结构,高度2U、宽度19”标准机箱，具体尺寸如图1示：
基于GPS和北斗双模同步的高精度频率源对时的设计
基于GPS和北斗双模同步的高精度频率源对时的设计摘要：近年来，社会进步迅速，我国的科学技术的发展也有了改善。
电力系统事故分析需要对系统故障前后的电压与电流数据、保护装置和断路器动作顺序及某一时刻波形进行分析，这些事故能否准确及时分析，取决于是否有统一、精度高的时间同步信号。
随着电力系统可靠性要求越来越高，GPS 授时系统抗干扰能力、安全性、授时连续性及可靠性低的问题不断凸显出来。
自 2003 年 5 月，我国将第三颗“北斗一号”成功送入太空，标志着我国成为第三个拥有完善卫星导航定位系统的国家。
目前，我国正建设“北斗二代”系统，该系统由静止轨道上 5 颗卫星和非静止轨道上 30 颗卫星组成，可满足我国各个行业发展需要。
关键词：GPS；北斗双模同步；高精度频率源对时；设计引言预计 2020 年全球将进入 5G 时代，在 5G 时代人们可以享受千倍提速的网络、通信等服务，这些便利的服务要求时钟系统具有极高的准确性和稳定性，对时钟精度要求甚至达到纳秒级别，并且各个系统都要求达到严格的时间同步。
卫星授时是目前主流的时间同步技术，其中美国的全球卫星导航系统(GPS)技术最为成熟，凭借覆盖面广、精度高等特点成为了卫星授时的首选。
但是GPS 归美国政府所有，由美国军方开发和控制，存在着故意降低精度的可能，甚至在战争等不确定因素下可能导致中国等其他地区不能使用 GPS 服务，对国内各种 GPS应用造成了潜在隐患。
1各功能模块设计BDS/GPS 双模授时系统采用模块化设计，由以下几个部分组成:1)标准信号接收单元。
该单元通过对外部输入的多路径标准信号(空间时间信号和有限传输时间信号)进行信号质量判别及进度测试，对信号优先级进行排序或通过人为操作控制，为系统提供标准时间信号和信息。
2)时间信号产生单元。
该单元是系统核心部件，由频率驯服组件和时间信号产生组件组成。
频率驯服组件通过标准信号和本地频率源信号进行频率比的测量，以获得频率误差;时间信号产生组件是将已驯服的内部频率源和标准接收单元时间信息合成产生本地各种时间信号和信息，如IＲIG － B、NTP、1PPS、1PPM、1PPH 等。
寻找北斗星的方法
寻找北斗星的方法北斗星是北半球最著名的星座之一，也是导航定位系统北斗导航系统的标志。
在寻找北斗星的过程中，我们可以采用以下方法：一、确认观测时间和地点要寻找北斗星，首先需要确认观测的时间和地点。
北斗星在不同的时间和地点出现的位置会有所不同，因此正确的时间和地点是寻找北斗星的基础。
二、寻找北极星北斗星是以北极星为基准进行定位的。
北极星位于北半球的北极点附近，是一个相对固定的亮星，可以作为寻找北斗星的起点。
在夜晚，找到北极星后，就可以根据它的位置来确定北斗星的方向。
三、识别北斗七星北斗星由七颗明亮的星星组成，通常被称为北斗七星。
在北极星的附近，可以看到一组与北斗星相连的明亮星星，它们是北斗七星的主要成员。
北斗七星的形状呈勺状，其中四颗星星排列成杆状，另外三颗星星则呈勺状分布。
四、辅助星座定位除了北斗七星之外，我们还可以利用其他星座来辅助定位北斗星。
例如，在北斗七星的周围有两个比较明显的星座，一个是大熊座，另一个是小熊座。
通过识别这两个星座，可以更容易地找到北斗七星和北斗星。
五、借助导航工具在现代科技的帮助下，我们可以借助导航工具来寻找北斗星。
许多智能手机和车载导航系统都内置了北斗导航系统，可以准确地显示北斗星的位置和方向。
通过这些导航工具，我们可以更加方便地定位北斗星。
六、寻找适合的观测条件要观测到清晰的北斗星，需要选择适合的观测条件。
通常在天气晴朗、没有云层的夜晚，远离城市的光污染区域，能够获得最好的观测效果。
此外，观测时最好使用望远镜或者其他观测设备，以增强观测效果。
通过以上方法，我们可以轻松地寻找到北斗星。
不论是通过观测时间和地点，识别北极星和北斗七星，还是借助导航工具和选择适合的观测条件，都可以帮助我们准确地定位北斗星的位置和方向。
同时，寻找北斗星也是一个美妙的夜间观测活动，让我们感受宇宙的神奇和壮丽。
北斗卫星导航系统常识简介
北斗卫星导航系统常识简介一、北斗卫星导航系统现状中国北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System，BDS）是中国自行研制的全球卫星导航系统。
是继美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）之后第三个成熟的卫星导航系统。
北斗卫星导航系统（BDS）和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO，是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。
北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度10米，测速精度米/秒，授时精度10纳秒。
北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星（又称24小时轨道，指轨道平面与赤道平面重合，卫星的轨道周期等于地球在惯性空间中的自转周期，且方向亦与之一致，即卫星与地面的位置相对保持不变，故这种轨道又称为静止卫星轨道。
一般用作通讯、气象等方面）和30颗非静止轨道卫星组成，2012年左右，“北斗”系统将覆盖亚太地区，2020年左右覆盖全球。
中国正在实施北斗卫星导航系统建设，截止2016年10月已成功发射16颗北斗导航卫星。
2000年，首先建成北斗导航试验系统，使我国成为继美、俄之后的世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。
北斗导航系统是覆盖中国本土的区域导航系统，覆盖范围东经约70°-140°，北纬5°-55°。
北斗卫星系统已经对实现全覆盖。
该系统已成功应用于测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和公共安全等诸多领域，产生显着的经济效益和社会效益。
特别是在2008年北京奥运会、汶川抗震救灾中发挥了重要作用。
北斗产业应用前景广阔，预计到2020年，仅北斗卫星导航市场将达到年产值4000亿元人民币，年复合增长率达到40%以上。
北斗卫星系统 简介
5、 覆盖面广受地理环境
精密授时
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北斗系统具有精密授时功能,可向用户提供20ns-100ns时间同步精度。
北斗卫星定位系统的民用服务提供商
目前有五家,以神州天鸿(北京神州天鸿科技有限公司)和北斗星通(北京北斗星通卫星导行业标准
3、定位原理:北斗导航系统是主动式双向测距二维导航。地面中心控制系统解算,供用户三维定位数据。GPS是被动式伪码单向测距三维导航。由用户设备独立解算自位解算在那里而不是由用户设备完成的。为了弥补这种系统易损性,GPS正在发展星际横向数据链技术,使万一主控站被毁后GPS卫星可以独立运行。而"北斗一号"系统从原理上排除了这种可能性,一旦中心控制系统受损,系统就不能继续工作了。
"20世纪原子钟最辉煌的应用莫过于由它构成了全球定位系统的核心,"黄秉英说,导航星和地面站全离不开它。目前的原子钟主要有3种:铷钟、铯钟和氢钟。结构紧凑、可靠性高、寿命长的原子钟正是发展全球定位系统必需的。在结构方面,铷钟最小体积已达到6立方厘米;在频率稳定度方面,氢钟最好;而在长期频率稳定度和准确度方面,则以铯钟最佳。目前,设在中国计量科学研究院的国家授时中心使用的就是被称为"激光冷却-铯原子喷泉频率基准"的铯钟,我国的授时基准---UTC(NIM)都是由它提供并不断同国际基准校正的,而"北斗"将建成,届时,国民经济各领域都将从中获得更大的效益。
综上所述,北斗导航系统具有卫星数量少、投资小、用户设备简单价廉、能实现一定区域的导航定位、通讯等多用途,可满足当前我国陆、海、空运输导航定位的需求。缺点是不能覆盖两极地区,赤道附近定位精度差,只能二维主动式定位,且需提供用户高程数据,不能满足高动态和保密的军事用户要求,用户数量受一定限制。但最重要的是,"北斗一号"导航系统是我国独立自主建立的卫星导少的初步起步系统。此外,该系统并不排斥国内民用市场对GPS的广泛使用。相反,在此基础上还将建立中国的GPS广域差分系统。可以使受SA干扰的GPS民用码接收机的定位精度由百米级修正到数米级,可以更好的促进GPS在民间的利用。当然,我们也需要认识到,随着我军高技术武器的不断发展,对导航定位的信息支持要求越来越高。
北斗卫星导航系统在减灾救灾方面的应用
北斗卫星导航系统在减灾救灾方面的应用一．关于北斗卫星导航系统中国北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System，BDS是中国自行研制的全球卫星导航系统。
是继美国全球定位系统（GPS、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。
北斗卫星导航系统（BDS和美国GPS俄罗斯GLONASS欧盟GALILEO是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。
北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，2012 已经具备亚太区区域导航、定位和授时能力，2020 年将覆盖备全球区域。
北斗系统定位精度10 米，测速精度0.2 米/ 秒，授时精度10 纳秒，并支持报短文通信。
二．关于中国自然灾害情况中国是世界上自然灾害最严重的少数几个国家之一。
中国的自然灾害种类多，发生频率高，灾情严重。
中国自然灾害的形成深受自然环境与人类活动的影响，有明显的南北不同和东西分异。
广大的东部季风区自然灾害频发、灾情比较严重的地区，内陆地区，特别是山地丘陵地区地质灾害较为严重。
中国幅员辽阔，地理气候条件复杂，自然灾害种类多且发生频繁，除现代火山活动导致的灾害外，几乎所有的自然灾害，如水灾、旱灾、地震、台风、风雹、雪灾、山体滑坡、泥石流、病虫害、森林火灾等，每年都有发生。
自然灾害表现出种类多、区域性特征明显、季节性和阶段性特征突出、灾害共生性和伴生性显著等特点。
三.北斗卫星导航系统在减灾救灾方面的应用北斗卫星导航系统兼具导航、定位、授时、短报文等多种功能于一体，在自然灾害救灾预警发布、灾情管理服务、灾害应急响应、救灾物资调配、灾情核查评估等业务工作中发挥着重要作用。
第一：北斗终端可以避免地面通信网络中断情况重特大自然灾害发生后，容易造成灾区地面通信网络中断，灾情难以第一时间上报给上级民政减灾救灾部门。
风电场自动化设备对时系统简介
1什么是对时系统对时系统是针对自动化系统中的测量、保护等设备进行校时的高科技产品，通过地面接收器接收GPS、北斗等卫星发出的标准时间信号，地面接收器将卫星信号进行收集处理，最终输出符合整个自动化系统的标准频率的对时信号，达到整个系统的时间同步。
2常用的源卫星对时系统为提高设备对时精度，风电场或变电站对时系统采用北斗/GPS 双系统对时装置，风别作用于全场自动化设备，两套对时系统自动切换，保证对时设备的准确性。
北斗对时系统是我国自行研制的全球卫星导航系统。
在风电场对时方面，该设备可以产生多种精确对时信号，更好的服务于整个自动化设备。
GPS（全球定位系统）是美国军方建立的全球卫星导航定位系统，在电场设备对时方面，由专用接收器接收卫星发射信号，通过电缆、光缆和网络为其他时钟提供基准信号，达到对时目的。
双系统对时装置的应用，在电力系统对时精确性上得到了极大的提高，为电力系统事故分析起到了保障性作用。
常见的风电场对时装置有南瑞的RCS-9785系列、四方公司的CSC-196系列等对时设备。
3对时系统在自动化设备的对时方式现行的北斗/GPS双系统时钟同步装置在风电场、变电站的自动化设备的对时方式有人工对时、脉冲或时码对时、串口报文或网络对时。
按照自动化设备的功能和要求的不同，对时装置根据不同的对时装置，选择合适的对时方式，3.1人工对时方式。
通过键盘将正确的日期和时间录入对时装置的控制设备，控制设备经过运算，依次将对时数据置入计数器，时钟开始计数走时，实现基准信号发出，给被授时设备对时。
但是在人工对时过程中，只能实现年、月、日、时、分的对时精度，无法准确将时间精确对至秒级和毫秒级别，所以，人工对时精确度较低，可应用于对时精度要求较低的设备。
3.2脉冲或B码对时方式。
脉冲和B码对时又称为硬对时，利用硬件逻辑设计的跳变信号作为时间同步的计数基准标码，将外部参考源的分秒脉冲给计数器的秒和毫秒位清零，输出准确的对时信号。
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北斗星源BST双星多源时间同步服务器
一、产品特点：
1.GPS 、BD、CDMA三种信号源可三选二配备。
特别适合IDC机房、医院、电力等行业应用。
2.软件界面中英文可设，时区可设，面板带按键，方便操作。
3.全天候信号覆盖，独立的双星系统互为保障，保证长时间连续高可靠的高精度授时。
4.多个32位高速微处理器+大规模集成FPGA芯片，并行高速处理数据及各种编解码，性能
出色。
5.采用高精度守时频率源自适应同步技术、闭环控制守时技术驯服恒温晶振，实现长时间
高精度守时，。
6.根据优先级自动选择时钟源，接收解码外部IRIG-B（DC）码时，采用自动时延补偿修正
技术提高对时精度。
7.相互独立的自适应网口（每个端口具有独立的MAC地址），配置灵活，可使用于不同子网
或不同的物理隔离网络中，使用NTP/SNTP协议提供时间同步服务。
8.具有两个PTP V2高精度授时以太网接口，同时向下兼容V1协议，电信级授时精度，支
持组播和单播传输模式，支持最佳主时钟选择算法。
（可选）
9.提供可编程脉冲，可设置为PPS、PPM、PPH；提供可设置频率输出，可设置为100K、1M、
2M、5M、10M输出，灵活方便。
10.采用高性能、宽范围开关电源，交直流兼容输入，方便可靠，工作稳定。
11.所有信号输入输出接口均采取光电隔离措施，安全可靠。
12.机架式结构，1U、19寸标准机箱，安装维护方便。
二、主要技术参数：
1.输出信号：
对时信号类
型接口类型对时准确度电气参数接口数量北斗GPS
脉冲TTL电平-0.14μS -0.06μS 5V电平1路频率TTL电平5V电平1路IRIG-B时码RS485电平0.12μS 0.2μS 差分平衡电
平
1路串行口RS232 0.18mS 0.18mS DB9接口2路RS485 0.18mS 0.18mS 凤凰端子2路以太网NTP/SNTP 10mS 10mS RJ45接口2/4路PTP 0.2μS 0.2μS RJ45接口2路
2、输入信号
3、其他参数
三、服务热线
MB：135 205 329 70。