北斗授时简介
北斗授时
1.北斗授时工作机理在现代卫星导航系统中，为了保证系统中各个钟的精确同步，需要一个准确、稳定和可靠的时间参考，这通常是以系统中的部分钟或全部的钟为基础。
利用统计平均的方法建立一个系统时间来实现。
星上通常以原子钟为参考钟。
系统时间与UTC之间协调方法，需要考虑国际标准时间到系统时间传递的各个环节，是提高授时准确度中的最重要一环。
系统钟的同步方法，主要涉及到系统中各个钟的精确数据的收集方法和控制方法，要研究相对论效应对星载钟同步的影响，比对测量和钟驾驭方法的研究是时钟同步的基础。
系统授时方法，包括卫星电文中的与时间有关的信息的制定与产生，用户终端定时技术涉及到接收、比对及控制技术等。
对用户来说，北斗的授时精度主要由授时模块来提供，通常20ns，由秒脉冲同步来保证。
2.为何要时间同步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。
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）美国、日本、欧洲和俄罗斯也在计划或研制之中。
这些系统导航定位的基本概念都是以精度时间测量为基础的。
正如有人所指出的那样，我们人类生活在余割四维的世界（x、y、z、t）其中一维就是时间，而另外三维的精度确定，就今天而言，没有精确的定时也是难以实现的。
单从授时出发，不难理解系统发播时间的精确控制是不可缺少的。
而对于导航定位，系统内部钟（星载钟和地面监测和控制台站的钟）的同步就极为关键。
没有原子钟的支持，没有钟同步和保持技术的支持，实现星基导航和定位是不可能的。
在完成精确时间的传递过程，需要对传播时延作精确修正，而这又需要知道用户的精确地理位置。
从以上分析可以看出，无论在系统概念、技术、装备或管理上，与其他通讯和卫星系统相比，导航定位卫星系统与高精度卫星授时系统有很好的兼容性和互补性，二者是相辅相成的。
CT-TSS2000主时钟(北斗)《使用说明书》(PL)-推荐下载
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。
北斗+GPS光纤拉远授时系统
GPS/北斗光纤拉远授时系统有效解决TD-SCDMA基站选址难题中国移动建设运营的第三代移动通信TD-SCDMA-SCDMA网络是严格要求同步的TD-SCDMAD系统，目前基站的时间同步由单一GPS授时系统实现。
传统GPS授时系统，由于拉远距离、工程施工和抗干扰能力等受限因素，限制了TD-SCDMA系统采用BBU+RRU 光纤拉远分布式基站的优势发挥，在TD-SCDMA站址选择日益困难的现状下，进一步加剧基站选址的难度，已经成为TD-SCDMA站址选址的瓶颈。
在TD-SCDMA网络工程建设中，TD-SCDMA站址选择成为基站建设的重点问题，需主要克服以下几点：首先，GPS天线与基站BBU侧的接收机通过射频馈线连接，射频馈线较粗而且韧性差不易弯曲，其工程施工的难度限制了BBU与天面的拉远距离，极大地降低了BBU机房选址的灵活性；其次，射频馈线的信号衰减性限制了GPS射频信号的传输距离，拉远距离为百米之外就需要增加线路补偿放大器，加装放大器既增加了故障维护点又加大了施工难度，进一步加大新增站址的BBU机房选址灵活性；另外，GPS卫星系统属于美国军方，将使TD-SCDMA系统的正常运行受制于人，非常情况下，卫星系统一旦关闭或受干扰，TD-SCDMA系统将工作紊乱和瘫痪，整网安全存在很大隐患。
在TD-SCDMA网络建设过程中，GPS授时系统的替代解决方案一直是中国移动研究的课题之一，大唐移动与中国移动持续加强创新合作，面对网络工程建设中的实际问题，推出了GPS/北斗双模一体化光纤拉远授时系统解决方案。
该方案采用GPS/北斗双模一体化设计，相比传统GPS授时系统在拉远距离、工程实施、抗干扰能力、美化天面外观、安装维护便捷性等方面有明显的优势，可实现TD-SCDMA系统天线和GPS/北斗天线的共抱杆安装，给GPS/北斗天线布放及基站选址提供了极大的灵活性，有效解决了网络建设中的基站选址难题，满足运营商快速建网的需求。
电力系统北斗卫星授时应用系列标准
电力系统北斗卫星授时应用系列标准一、介绍1. 电力系统北斗卫星授时应用系列标准是指在电力系统内部和与电力系统相关的设备中，利用北斗卫星进行时间同步和授时的应用标准系列。
2. 本标准系列的制定旨在规范电力系统中利用北斗卫星进行授时的方法和要求，保障电力系统各设备之间的时间同步准确性，提高电力系统的运行稳定性和安全性。
二、标准内容1. 标准适用范围本标准系列适用于电力系统内部设备之间的时间同步和授时，以及与电力系统相关联的设备中利用北斗卫星进行授时的应用。
具体包括发电机组、变电站设备、线路保护装置、智能电网设备等。
2. 标准分类和编号本标准系列按照具体应用场景和设备类型进行分类，分别制定相应的标准编号和内容。
3. 标准要求(1) 时间同步精度要求：规定了不同类型设备之间的时间同步精度要求，确保设备之间的时间同步误差控制在合理范围内。
(2) 数据传输安全性要求：对利用北斗卫星进行授时的数据传输安全性进行规范，防范可能的信息安全风险。
(3) 设备接口和通信协议要求：制定了设备接口标准和通信协议标准，确保不同设备之间的授时信息传输和接收的兼容性和稳定性。
4. 标准制定依据本标准系列的制定依据包括国家有关标准、行业技术规范和市场需求，结合北斗卫星技术的发展和应用现状进行综合考量。
5. 标准制定流程标准的制定流程包括需求调研、技术方案研究、征求意见、评审修改等环节，确保标准内容的科学性、合理性和适用性。
6. 标准应用指南本标准系列制定了相应的应用指南，指导电力系统设备的实际授时应用，对具体操作步骤和注意事项进行规范。
三、标准意义1. 保障电力系统安全稳定运行电力系统中各设备间的时间同步对系统运行至关重要，准确的授时可以避免设备之间的相互干扰和误操作，提高系统的安全稳定性。
2. 推动北斗卫星在电力领域的应用利用北斗卫星进行授时在电力系统中具有广阔的应用前景，本标准系列的制定有助于推动北斗卫星技术在电力领域的应用和推广。
北斗授时器使用方法
友情提示：
所有的天线都是标配，不得随意截断或随意叠加链接，否则无法收到星。客户购买仪器
设备前需要正确丈量需要的天线长度，然后告诉我司实际要长度，我们会提供合适的天线
长度，放大器以供所需。
正在使用北斗授时器的客户：
中国兵器 213 所、204 所、测试研究院，中船重工 717 所、760 所，中科院国家天文台、
北斗授时器使用方法
北斗授时器采用接收北斗标准时钟信号作为标准时间源，输出国际通用的 NTP/SNTP 协 议，采用 19 英寸标准机架式外壳，具有发热量小，低功耗特点，整体功耗小，采用无风扇 设计，运行可靠稳定。可以为计算机网络、安防系统、通信系统、流程控制管理系统等提供 精密的标准时间信号和时间同步服务。
家联系，直至仪器通过性能测试。
2、 将设备从包装箱中取出，平放于操作台或机柜。将天线插入设备的天线输入端，
并保证天线可收到星。
3、 连接好天线，开机，在 3-5 分钟内可收到星，显示屏里字母由 V 变 A，可显示
收星颗数。在收星 2 颗星以上时间有效，在收到星后从设备的网口接网线至电脑/交换
机，根据说明书进行校时。
1) 以北斗二代定时信号建立时间参考；（可选GPS北斗双
模）
2) 提供一路NTP网络授时接口；
3) 支持标准的NTP、SNTP等网络对时协议；
4) 串口授时，每秒发送一次时、分、秒、年、月、日时间
信息；
5) 输出定时同步信号（1PPS），TTL接口输出；
6) 前面板显示年月日时分秒、卫星颗数及工作状态； 技术参数：
四川电力研究院、光电技术研究所、长春光机所、苏州电科院，解放军 6909 工厂、1001 工
厂、63871 部队，中航试飞中心，中航 613 所，陕西烽火，哈工大，上海大学等等都对北斗
北斗授时终端现状概述
北斗授时终端现状概述近些年来，北斗卫星导航系统的逐渐崛起使得北斗授时终端应时而生。
毫无疑问，北斗授时终端相关产业和方向的研究也必将会成为一大热门。
一、北斗授时终端简介授时技术一般来说主要包括短波授时、长波授时、网络授时和卫星授时。
其中卫星导航授时因为其具有精度高、覆盖范围广、全天时、全天候和设备成本低等诸多优点，越来越受到各类用户的青睐。
利用所接收导航信号解算的高精度时间信息综合实现了NTP、B码、PTP和串口等的高精度授时服务的设备即为授时终端。
电力、金融、电信是与国家安全和人民利益息息相关的重要领域，它们对时间系统的同步性往往都有着很高的要求。
之前我国在这些领域使用的都是美国GPS授时技术，不但受制于人，还存在着极大的安全隐患。
但是随着我国北斗卫星导航系统（BDS）和北斗授时技术的快速发展，北斗授时产品目前正在逐步替代着GPS授时产品。
二、北斗授时原理北斗授时根据其授时方式的不同，大致可以分为单向授时和双向授时两种。
1、单向授时单向授时是由授时终端接收卫星信号，解算出基本观测量信息和导航电文信息，进而获得钟差修正本地时间，使得本地时间与UTC同步。
当然，单向授时细分之下也可分为RNSS 单向授时与RDSS单向授时两种模式。
鉴于文章篇幅原因，这里不再赘述。
简单来说，单向授时是北斗授时终端可以自主实现的一种定时功能。
2、双向授时相对于单向授时而言，双向授时具有较高的授时精度。
首先，双向授时设备具备出站信号接收和应答发射入站信号的能力。
它通过与地面中心站进行往返测量，由中心站获得授时终端与地面中心站的时间差值。
这样它就可以避免授时终端天线位置误差、电离层/对流层改造残差等诸多不确定因素引起的单向授时偏差。
授时终端发起授时申请，与地面中心站进行交互，向地面中心站发送定时申请，地面中心站计算其与授时终端的时间差，并通过出站信号播发给该授时终端，授时终端返回的正向传播时延信息T正向及出站电文获得的RDSS系统时间与UTC时间差值∆T(GNT-UTC)，修正本地时间使其与UTC时间同步完成双向授时。
北斗卫星导航系统空间信号授时设计分析
北斗卫星导航系统空间信号授时设计分析摘要北斗卫星导航系统是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设、独立运行的卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。
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0.2米/秒，授时精度10纳秒。
随着北斗系统建设和服务能力的发展，相关产品已广泛应用于交通运输、海洋渔业、水文监测、气象预报、测绘地理信息、森林防火、通信时统、电力调度、救灾减灾、应急搜救等领域，逐步渗透到人类社会生产和人们生活的方方面面，为全球经济和社会发展注入新的活力。
关键词：卫星导航系统；精准授时；卫星定位；北斗系统目录摘要 (1)第1章绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 理论概述 (1)第2章北斗系统 (2)2.1北斗一号 (2)2.2北斗二号 (2)第3章授时分析 (3)3.1基本概念 (3)3.2授时原理 (3)3.3北斗授时 (5)第4章误差分析 (6)第5章总结 (6)参考文献 (8)第1章绪论1.1 课题研究背景中国北斗卫星导航系统（英文名称：BeiDou Navigation Satellite System，简称BDS）是中国自行研制的全球卫星导航系统，也是继GPS、GLONASS之后的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。
2020年6月23日，北斗三号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心点火升空。
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0.2米/秒，授时精度10纳秒。
北斗授时 应用场景
北斗授时应用场景北斗授时是指北斗导航系统提供的时间信号，它的应用场景非常广泛。
下面我们将从不同领域的角度来描述北斗授时的应用。
一、交通运输领域：北斗授时在交通运输领域的应用非常重要。
比如在铁路、航空、汽车等交通工具上，都可以通过北斗授时来同步时间，保证各个交通工具之间的时间一致性。
这样可以提高交通调度的准确性，避免时间误差造成的事故风险。
二、金融领域：在金融领域，时间的准确性极为重要。
高频交易、外汇交易等需要精确的时间同步，以确保交易的公平性和准确性。
北斗授时可以提供高精度的时间信号，满足金融交易对时间要求的需求。
三、通信领域：在移动通信领域，北斗授时可以用于同步移动设备的时间。
这对于移动通信网络的正常运行非常重要，可以避免通信中的时间偏差导致的问题。
此外，北斗授时还可以用于网络时间协议，提供更加准确的时间同步服务。
四、科学研究领域：在科学研究领域，时间的准确性对于实验和观测的结果具有重要影响。
北斗授时可以提供高精度的时间信号，满足科学研究对时间要求的需求。
比如在地震监测、气象观测等领域，北斗授时可以用于同步观测设备的时间，提高数据的准确性。
五、安防领域：在安防领域，北斗授时可以用于同步监控设备的时间。
这对于监控系统的正常运行非常重要，可以避免时间偏差导致的监控数据不准确。
此外，北斗授时还可以用于安防设备的时间戳，提供更加准确的事件记录。
六、物联网领域：在物联网领域，北斗授时可以用于同步物联网设备的时间。
这对于物联网系统的正常运行非常重要，可以避免时间偏差导致的数据不一致问题。
此外，北斗授时还可以用于物联网设备之间的时间同步，提供更加准确的数据交换。
北斗授时在交通运输、金融、通信、科学研究、安防和物联网等领域都有广泛的应用。
它可以提供高精度的时间信号，满足不同领域对时间同步的需求，提高工作效率和数据准确性。
北斗授时的应用正日益扩大，将为各行各业带来更多便利和发展机遇。
北斗授时同步时钟的使用说明
警，IRIG-B(2)报警，失步报警； 8) 自动保存各种配置状态，完全满足各种客户需求。 主要特点 1、 高精度、大容量、高品质 NTP 网络时间服务器 2、 显示信息丰富，可显示卫星、网络、系统等状态信息 3、 北斗时钟参考模式，一级网络时间服务器、支持干接点报警 友情提示： 1、 将天线蘑菇头安装在天线支架上并装固于房屋顶端或平台上，要保证 天线蘑菇头有尽可能大的视场（360 度天空），不得有障碍物遮挡， 如果配有避 雷器，将避雷器连接在机器和天线中间。 2、 所有的天线都是标配，不得随意截断或随意叠加链接，否则无法保证 收到星。 3、 所有的天线在收到货物后先测试下收星效果，这样比架设好线缆再测 收星效果省去许多麻烦。 4、 当收不到星时将天线多换几个地方试试效果，以排除是天线的问题还 是收星地域问题。 厂家简介 西安同步电子科技有限公司一直专注于时间频率产品的研发、生产和销售，为顾客提供
结束语 有着多年专业研发生产北斗授时同步时钟的经验，产品性能卓越！设计
合理！我们能做超出您想象的北斗授时同步时钟及服务态度，西安同步电子 科技有限公司愿和您一起见证奇迹
Байду номын сангаас
最早是由美国 Delaware 大学的 Mills 教授设计实现的，从 1982 年最初提出到现在已发展了 将近 20 年，2001 年最新的 NTPv4 精确度已经达到了 200 毫秒。 NTP 同时同步指的是通过 网络的 NTP 协议与时间源进行时间校准。前提条件，时间源输出必须通过网络接口，数据输 出格式必须符合 NTP 协议。
BD1系统简介
“北斗一号”卫星导航系统授时技术简介一、概述随着信息传输和信息安全需求的增加，卫星导航和授时在通信、电力、控制等工业领域和国防领域有着广泛和重要的应用。
GPS导航和授时已经在多个领域得到广泛的应用，但是由于受美国各种限制，所以在通讯和电力的一些特殊领域，出于对信息安全性考虑，诸多用户逐渐采用我国自主研发的“北斗一号”系统用于导航和授时。
2007年4月14日，我国成功发射了第一颗“北斗二号”导航卫星。
2009年4月15日零时16分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，成功将第二颗北斗导航卫星送入预定轨道。
这次发射的北斗导航卫星（COMPASS－G2），是中国北斗卫星导航系统（COMPASS，中文音译名称Bei Dou）建设计划中的第二颗组网卫星，是地球同步静止轨道卫星。
目前，北斗系统还属于区域性导航系统，其覆盖范围东经约70°一140°，北纬5°一55°。
北斗卫星导航定位系统的基本工作原理是“双星定位”：以2颗在轨卫星的已知坐标为圆心，各以测定的卫星至用户终端的距离为半径，形成2个球面，用户终端将位于这2个球面交线的圆弧上。
地面中心站配有电子高程地图，提供一个以地心为球心、以球心至地球表面高度为半径的非均匀球面。
用数学方法求解圆弧与地球表面的交点即可获得用户的位置。
由于在定位时需要用户终端向定位卫星发送定位信号，由信号到达定位卫星时间的差值计算用户位置，所以被称为“有源定位”。
对于有源定位的北斗系统，其主要功能如下：1、短报文通信：一次可传送多达120个汉字的信息。
2、精密授时：精度达20纳秒。
3、定位精度：水平精度100米(1σ)，设立标校站之后为20米(类似差分状态)。
下行频率：2492MHz，上行频率：1610-1626.5MHz。
4、系统容量：每小时540000户，需要用户申请ID身份识别卡。
二、授时原理授时即通过某种方式获得本地时间与“北斗一号”系统的标准时间（或UTC时间）的钟差，然后调整本地时钟，使其精度控制在一定的范围之内。
北斗授时设备介绍
1、设备简介定时型用户机设计目标定位于车载或固定应用，为其提供高可靠、高精度的各类时间码信号。
图1 定时型用户机定时型用户机具备多种形式的高精度授时时频信号输出，包括1PPS、串口、IRIG-B、NTP、PTP等；可在前面板显示时间以及状态信息，并可通过前面板的按键输入配置信息，如位置、零值等。
定时型用户机已经广泛应用于地面站站间时间同步、车载系统授时与同步、船载系统授时与同步、机载系统授时与同步等。
定时型用户机由天线、主机两部分组成，其中主机部分采用标准插卡式1U 上架机箱，机箱背面共配置6个插槽，最多可安装6张插卡；由于采用统一的公用母版总线，因此这6张插卡可占用任意槽位；6张插卡为:接收机卡、时钟输出卡、NTP与网管卡、PTP卡、B码卡、串口卡。
2、主要功能（1）接收卫星导航系统RNSS B3信号，具有授时和定位功能；（2）利用卫星授时信号对本地铷钟驯服功能；（3）具有标准10MHz、1PPS信号输出功能；（4）具有NTP时间服务功能；（5）具有B码时间服务功能；（6）具有串口时间服务功能；（7）具有PTP时间服务功能。
3、主要指标（1）驯服指标守时能力：优于1us/24小时（2）接收机卡指标定时精度：≤50ns（95%）（3）NTP卡指标授时精度优于30ms（4）B码卡指标同步误差小于200ns（5）时频输出卡指标定时准确度（绝对值）≤50ns（6）PTP卡指标点对点授时精度优于200ns（主从模式，从节点也必须配置硬件PTP板卡）（7）串口卡指标接口形式：DB9-F，RS232，波特率可设报文帧头与秒脉冲（1pps）的前沿对齐，偏差小于1us（8）电源要求交流工作电压：200-240V AC，50-60Hz（9）温度工作温度：-20℃—55℃存储温度：-50℃—70℃（10）温热湿度：95%，无冷凝湿热：应能承受GJB150.9A-2009规定的湿热试验（11）冲击震动满足GJB2242-94《时统设备通用规范》3.8.5和3.8.6的规定（12）电磁兼容满足GJB2242-94《时统设备通用规范》3.9.1要求4、应用模式定时型用户机具有授时工作模式和守时工作模式，这两种工作模式可以根据可见卫星状况自动切换。
北斗卫星导航系统综述
如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!专业综合实训报告学院信息电子技术专业通信工程班级14级二班学籍号14109741007姓名金哪梅指导教师蒋野2017年12月23日北斗卫星导航系统综述作者：金哪梅1.引言我们知道我国已成功发射23颗北斗导航卫星。
目前，“北斗”系统已经向整个亚太地区提供服务。
按照规划指向，将实现35颗北斗卫星全球组网到2020年。
考虑到不断更新和增长的需求，“十三五”期间可能会迎来“北斗”发射高峰。
BDS（BeiDou Navigation Satellite System）中国北斗卫星导航系统，是中国独立研发制作的全球卫星导航系统。
继美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）之后第三个较为完善并且得到认可的卫星导航系统。
航天器导航定位、船舶进港引水、智慧城市交通管理、野外生存探险定位、飞机航线引导等诸多功能都能够利用卫星导航系统完成和实现。
在自然灾害救援和重要活动的安全保驾护航的过程中，北斗系统同样占据了不可忽视的地位。
文章对我国北斗卫星导航系统各功能进行了分析研究，如，导航、定位、授时、短报文通讯功能。
还介绍了该系统技术应用领域和前景，从而更加深入的了解卫星导航系统。
2.系统原理，技术及其应用2.1北斗卫星导航系统简介北斗卫星导航系统由用户段、地面段和空间段三部分组成。
其空间段采用了一种三种轨道卫星构成混合星座的模式，其特点是高轨卫星更多，抗遮挡能力更强，低纬度地区性能能更好的表现出来。
北斗系统还提供了能提高服务的精度的具有多个频点的导航信号，可以通过组合多频信号使用等方式来达到既定目的。
该系统将导航与通信能力融合，使其具有实时导航、快速定位、精确授时和短报文通信服务四大功能。
可达到定位精度10m，测速精度0.2m/s，授时精度是10ns。
2.2卫星导航系统导航能力介绍卫星导航最原始的功能是向各类用户实时提供精确、连续的位置、速度和时间的信息。
基于北斗卫星的授时系统研制
北斗和GPS授时系统的技术实现主要包括卫星轨道确定、信号接收和数据处理 等方面。它们的工作原理是通过向地面用户发送卫星信号，地面用户通过接收 这些信号并测量它们的传输时间，就可以计算出自身的位置。同时，卫星信号 中还包含了卫星钟的信息，因此地面用户也可以获得高精度的时间信息。
北斗和GPS授时系统的优势在于其全球覆盖、高精度和高可靠性。无论是陆地、 海洋还是空中，用户都可以获得精准的定位和导航服务。此外，这些系统还具 有较强的抗干扰和保密能力，可以在复杂的环境下提供可靠的服务。
四、结论
基于北斗卫星和ZigBee通信技术的广播电视授时系统具有高精度、无线连接 和智能化的优势，可提高节目的播出质量、降低运营成本并提高系统的灵活性。 随着科技的不断发展，这种智能化的授时系统将成为未来广播电视领域的重要 发展方向。
谢谢观看
基于北斗卫星的授时系统研制
目录
01 北斗卫星授时系统的 研制及其重要性 二、北斗卫星授时系
03 统的发展历程和研制 背景
一、北斗卫星授时系
02 统的技术原理和组成 结构 三、北斗卫星授时系
04 统的应用领域和实际 意义
目录
05 四、北斗卫星授时系 统的未来发展方向和 潜在问题
07 参考内容
06 五、结论
当然，北斗和GPS授时系统也存在一些不足之处，例如其信号容易受到建筑物、 山体等障碍物的遮挡，导致定位精度下降。此外，由于卫星信号传输过程中存 在着一定的延迟，因此授时系统的精度也受到一定的影响。
未来，北斗和GPS授时系统的发展将更加广泛和深入，其应用领域也将更加丰 富多样。例如，可以将这些系统应用于智能交通、智慧城市、航空航天等领域， 提高人们的生活质量和国家的综合实力。此外，随着5G等新兴技术的发展，北 斗和GPS授时系统的信号传输速度和稳定性也将得到进一步提升。
科技与授时的联姻——追溯北斗GPS双模授时模块的成功研发历程
科技与授时的程 Ｓ
文一北斗天汇科 技有 限公司
我国从２ ０ 年开始 ，陆续发射 了４ 念 ，融合了高精度 的授 时算法 ，支持无 ００ 颗 “ 斗一号 ”０ 到 ０ 号试 验导航 卫 源定位和气压测高等功能 ，完 善的图形 北 １ ４ 星 ，组成 了我国第一个卫星导航定位系 化 软件 平台支持 。最终实现 的授 时模块 统 。十年磨 一剑 ，系统稳定运行 ，用户 尺 寸小 、接 口兼容 ，可 以方便 的替换原 显著增加 。然而 ，涉及 国家经济社会安 有的授时设备 ，也易于在各种 装备 中集 全 的通信 、电力 、金融系统等诸多 关键 成 。 基础设施领域 的时间 同步大多采用 Ｇ Ｓ Ｐ
（ ）组合式北 斗单模授 时板卡研制； １ （ ２）一体 式北斗单模授 时板卡研制 ；
（） ３ 小型化北 斗单模授 时模块研制 ；
（ ４）小型化双模兼 容授 时模块研制。 整个 研发历程是一次产 品升级 、功
１ 时模块的研发历程 授
能完善、技术进步的过程 ，目 前产品的
在 首 先保 证 满 足 各项 性 能 指标 的 最新版 本已经处于精度高 、体积小 、功 同时 ，研发 的每一个 阶段均贯彻了双模 耗低 、成 本廉的业界领先地位 。下面对 备份 、兼容性 、低功耗 等方面的设计理 四个研发阶段进行 回顾 。
图 １２ —
２ ０ 年 初成 功 完成 了小 型化 双 模授 时 ０９ 模 块 的研制 。模块采用 先进的双模兼容
技术 ，确 保 多种 备 份 切 换 方式 。 同时 引入 了完善 的状态检测功 能 ，包括天线 开短路 、信号 完好性等 ，为用户提供可
１ 小型化北斗单模授 时模块研 制 ． ３
北斗授时简介
秒脉冲合成单元采用DSP和FPGA共同实现，在数据处理中加强钟差信号的数 字滤波和容错设计，以提高抗干扰能力；在脉冲合成设计中采用直接数字合成 技术(DDS)，提高合成设计的灵活性及秒脉冲的准确性与稳定度；针对时频应 用的要求与特点，采用先进的时间频率守时技术，提高时频信号的可靠性，以 满足高精度时频应用的要求。
北斗授时接收模块主要包括：接收天线、射频模块、中频数字接收 单元、卫星数据处理单元和用户接口单元，通过设定用户本地位置、北 斗卫星信号的接收与卫星定时信号的恢复，生成授时信号，实现单向授 时功能。
3.2时钟模块
可根据对时间保持能力的要求高低配置不同的晶体钟或原子钟 测量两个脉冲之间的相位差（时间间隔）通常可采用高频脉冲计数法 实现。
技术指标：
1、采用单独组屏，扩展灵活，便于管理。 2、 多时间源可供选择，除采用 GPS系统外，还可选用我国的北斗星系统，可靠性更高。 3、采用对值班人员 透明化设计，时间显示、卫星通道状态、工作状态的指示一目了然。 4、主时 钟和扩展时钟采用冗余配置，自动无扰切换。 5、主时钟和扩展时钟内部有高 精度时间自保持单元，精度为7×10-9。 6、多种对时规约，可由用户要求指 定。 7、精美标准19”U型（2U或4U）架装式机箱，采用标准电力机柜屏。 8、 授时精度高，最高精度达30ns。 9、有多种对时方式，可灵活配置，支持硬对 时（PPS、PPM、PPH）、软对时（串口报文）、编码对时（IRIG-B、DCF77） 和网络NTP对时，可以满足国内外不同设备的授时接口要求。10、装置的所有时 钟信号输出均经过光电隔离，抗干扰能力强。
①状态查询：完成系统状态的查询，北斗卫星的主要信息、TOD时间 信息、1PPS可用度，网络授时状态，主备用卫星源，网络信息等。 ②设备管理：完成北斗授时接收板的工作参数设置和主用时间源的选 择。 ③系统管理：完成设备用户管理和网络参数设置，包括添加用户，修 改用户密码和删除用户。 ④高级设置：包括安全设置和恢复默认设置。安全设置包括超时时间 设置和可登陆IP地址范围。
基于北斗系统的授时技术研究与实现
பைடு நூலகம்
安徽大学硕士论文
基于北斗系统的授时技术研究与实现
资 300 亿 美 元 研 联 合 制 建 成 全 球 覆 盖 的 卫 星 导 航 定 位 系 统 GPS(Global Navigation Satellite System)。70 年代中期，前苏联筹建本国的全球卫星导 航系统 GLONASS(Global Navigation Satellite System 的俄语缩写)，1993 以 后由俄罗斯继续建设 GLONASS 系统，计划在 2007 年开始运营。二者在卫星上都 用了，频率稳定度优于 1.74×10-14 /天的高性能星载 Rb 原子钟[1]，因此卫星授时 比以往的无线电授时在精度得到了很大的提高，误差达到纳秒级，卫星授时成为 高精度授时应用的主要方式。 此外，网络授时也是一种应用广泛的授时技术。1982 年，美国 Delaware 大 学的 Mills 教授设计实现了网络时间协议(NTP，Network Time Protocol)，具体 的实现方案是在网络上指定若干时钟源网站，为用户提供授时服务，并且这些网 站间应该能够相互比对，以提高准确度。这种网络授时在计算机网络时代得到了 迅速的发展，成为国际互联网上传递统一、标准的时间。网络授时的精确度能达 到了毫秒级。
Keywords: Beidou system， timing-receiver，one-way timing， Chebyshev polynomial
iii
第一章 绪论
第一章 绪论
1.1 课题研究背景和意义
卫星授时不仅在基础研究领域有重要的作用， 如地球自转变化等地球动力学 研究、相对论研究、脉冲星周期研究和人造卫星动力学测地等；而且在国防和国 民经济建设中也有普遍的应用，如航空航天、深空通讯、卫星发射及监控、信息 高速公路、地质测绘、导航通信、电力传输和科学计量等。随着现代社会的高速 发展，对高精度时间频率提出了更高要求，特别是现代数字通信网的发展、信息 高速公路建设，各种政治、文化、科技和社会信息的协调都是建立在严格的时间 同步基础上的。 高精度时钟源对国家的经济运行、通信网络是十分重要的。目前国内多数行 业普遍采用 GPS 作为时钟源，而由于 GPS 信号精度受美国军方控制，如果我们仅 通过依靠国外卫星系统作为时钟源，授时的安全性将无法得到保证。所以必须充 分利用具有我国自主知识产权的北斗卫星系统作为我国高精度时钟源。
北斗授时系统原理
北斗授时系统原理北斗授时系统是中国自主研发的全球卫星导航系统，它的授时功能是北斗系统的基本功能之一。
北斗授时系统的原理是利用卫星导航定位和钟差传播原理，通过北斗卫星提供的授时信号进行时间同步。
北斗授时系统利用了北斗卫星的导航定位信号，该信号由各个卫星以无线电波的形式广播到空中，并通过接收器接收到地面接收机。
接收机将接收到的导航定位信号进行处理，计算出接收机与卫星之间的距离差，并结合卫星的位置信息，通过三角定位原理计算出接收机的位置坐标。
在北斗授时系统中，授时信号是通过卫星导航信号广播到接收器的。
卫星上搭载高精度原子钟，它的稳定性和准确性能够满足时间同步的需求。
卫星将原子钟的时间信息以与导航定位信号相分离的方式进行广播。
接收器接收到授时信号后，将其与接收到的导航定位信号进行对比，计算出信号传播的时间差，从而得到接收机当前的时间。
授时信号的传播过程受到大气等环境因素的影响，因此需要进行误差校正。
北斗授时系统中，采用了差分授时的方法进行误差校正。
差分授时是以参考站的时间为准，通过与参考站的比对来校正接收机的时间。
参考站位于已知位置，并且配备有高精度的原子钟，可以提供准确的时间信息。
接收器与参考站进行通信，将接收到的授时信号与参考站的时间进行比对，计算出二者之间的时间差，并通过校正算法对接收器的时间进行校正。
通过北斗授时系统，可以实现广域的时间同步功能。
北斗卫星以多颗星座布局在不同的轨道上，覆盖范围广阔，可以提供全球性的北斗导航服务。
授时信号的广播范围与导航信号保持一致，因此可以实现全球范围内的时间同步。
北斗授时系统具有高精度、高稳定性的特点，可以满足各种领域的时间同步需求。
总之，北斗授时系统是利用北斗卫星导航定位信号和授时信号进行时间同步的系统。
它通过卫星导航定位信号计算接收机的位置，利用授时信号与参考站的时间进行差分校正，实现时间同步功能。
北斗授时系统具有全球覆盖范围和高精度的特点，可以应用于多个领域，满足各种时间同步需求。
北斗授时终端的分类
北斗授时终端的分类1.引言1.1 概述概述部分的内容可以围绕以下几个方面展开:北斗导航卫星系统是中国自主研发的卫星导航系统，旨在提供全球定位、导航和授时服务。
而北斗授时终端则是利用北斗卫星系统提供的授时服务的设备。
北斗授时终端主要用于各个领域的时间同步需求，如电力、金融、交通、通信等。
它通过接收北斗系统传输的时间信号，对本地时间进行校正和同步，以实现高精度的时间统一。
北斗授时终端的分类可以根据其功能和应用领域进行划分。
一般来说，可以将北斗授时终端分为以下几类：1. 标准授时终端：这类终端主要用于对时间同步精度要求较高的应用场景，如金融交易系统、科学研究等。
标准授时终端通常具有较高的时间同步精度和稳定性，能够满足对精确时间的需求。
2. 普通授时终端：这类终端主要用于一般的时间同步需求，如办公自动化系统、智能设备等。
普通授时终端具有较为普遍的时间同步精度，能够满足一般应用场景对时间同步的需求。
除了根据功能和应用领域的划分，北斗授时终端还可以按照其形态进行分类。
目前市场上常见的北斗授时终端形态主要包括手持式、固定式和嵌入式等。
不同形态的授时终端适用于不同的场景和需求，用户可根据实际应用情况选择合适的形态。
总之，北斗授时终端作为利用北斗卫星系统提供的授时服务的设备，在各个领域中具有重要的应用价值和意义。
通过对北斗授时终端的分类和理解，可以更好地选择和应用适合自身需求的授时终端，提高时间同步精度和应用效果。
现在我们将进一步探讨北斗授时终端的基本原理以及具体的分类。
1.2 文章结构文章结构是指文章的组织框架和排列顺序。
本文按照以下顺序展开：1. 引言：介绍北斗授时终端的基本背景和研究意义。
包括北斗导航系统的概述，以及为什么有必要对北斗授时终端进行分类研究。
2. 正文：2.1 北斗授时终端的基本原理：介绍北斗授时终端的工作原理和基本概念。
包括接收北斗卫星信号、解算时间信息以及将时间信息输出给用户等过程。
2.2 北斗授时终端的分类：详细介绍北斗授时终端根据不同的特点和用途进行的分类。
北斗授时最大时间误差__概述说明以及解释
北斗授时最大时间误差概述说明以及解释1. 引言1.1 概述北斗授时技术是指利用中国自主研发的北斗导航卫星系统进行时间同步和授时的技术。
这项技术在各个领域具有广泛的应用，如交通运输、金融支付系统以及科学研究等。
但随着授时精度要求的提高，人们对于北斗授时技术的最大时间误差也提出了更高的要求。
1.2 文章结构本文将从以下几个方面阐述北斗授时最大时间误差的概述、分析与解释。
首先介绍北斗授时技术的背景和原理，然后详细讨论时间误差的来源和影响因素。
接着，通过数据分析方法与标准化评估指标，对北斗授时技术的最大时间误差进行评估与分析。
此外，我们还将探讨不同领域中时间误差带来的影响，并提出解决方案。
最后，总结归纳时间误差相关内容，讨论北斗授时技术的优势与局限性，并提出未来发展方向及改进建议。
1.3 目的本文旨在全面了解北斗授时技术的最大时间误差问题，并对时间误差的来源进行深入分析。
通过评估和探讨不同领域中时间误差带来的影响，为解决这一问题提供可行的解决方案。
同时，对北斗授时技术的优势与局限性进行评估，并提出未来发展方向及改进建议，以期为相关研究和实践提供有益参考。
2. 北斗授时技术2.1 背景介绍北斗授时技术是指利用中国的北斗导航卫星系统进行时间同步的一种技术。
北斗导航卫星系统是我国自主研发的卫星定位与导航系统，具备全球覆盖能力。
除了提供精准的位置信息外，北斗系统还能够通过广播信号传输时间信息，实现对用户终端设备的时间同步。
2.2 原理解析北斗授时技术的原理基于卫星与用户终端之间的通信。
首先，北斗卫星上搭载高精度的原子钟设备，确保卫星本身具有高准确度的时间标准。
然后，卫星通过广播信号向用户终端发送时间信息。
用户终端接收到广播信号后，利用内部设备对接收到的信号进行处理，并根据卫星发射信号与接收信号之间所需的时间差来计算出授时误差。
2.3 授时过程北斗授时技术中包括以下几个主要步骤：（1）用户终端接收广播信号：用户终端通过天线接收到由北斗卫星发送的广播信号。
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。
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2.3 RDSS单双向授时对比
双向定时和单向定时的主要差别在于从中心站系统到用户机传播时 延的获取方式； 在北斗系统中单向定时精度的系统设计值为100ns，双向定时为 20ns； 单向定时需要事先计算用户机的位置；双向定时无需知道用户机的 位置，所有处理都在中心站系统完成。 单向定时由于采用被动方式进行，不占用系统容量。而双向定时是 通过与中心站交互的方式来进行定时，因此会占用系统容量，受到一 定的限制。
北斗授时接收模块主要包括：接收天线、射频模块、中频数字接收 单元、卫星数据处理单元和用户接口单元，通过设定用户本地位置、北 斗卫星信号的接收与卫星定时信号的恢复，生成授时信号，实现单向授 时功能。
3.2时钟模块
可根据对时间保持能力的要求高低配置不同的晶体钟或原子钟 测量两个脉冲之间的相位差（时间间隔）通常可采用高频脉冲计数法 实现。
一时） ⑧ 北京时间：UTC+8
Байду номын сангаас间标准
时间参照： 天文时UTI(Universal Time)、 国际原子时TAI(International Atomic Time)、 协调世界时UTC(Coordinated Universal Time)、 北京时间等。 授时系统三大要素：时钟源、时间传递、校时。
3.5应用接口模块
应用接口单元提供RS232电平标准时间信息(TOD)和秒脉冲信号 （1PPS）等基本时间同步输出接口。同时，可根据不同的应用领域实现 不同电气特性的接口，例如网络授时接口(NTP／SNTP)，RS422／RS485 电平串行报文信息、电力时间同步专用的分脉冲（1PPM）和时脉冲 （1PPH）等。
2.4 三种授时技术对比
三、物理架构
（北斗授时服务器/北斗授时用户机）
3.1北斗授时接收模块
北斗高精度授时接收模块接收“北斗一号”卫星信号，采用单向授 时技术，采用一次下变频射频技术，实现北斗卫星信号的快速捕获、跟 踪、解调功能，恢复出卫星数据和同步信号。 结合高精度北斗卫星授时 数据处理技术与高精度数字时频标合成技术，完成卫星轨道数据的平滑 滤波和最优估值、电波的电离层校正、多普勒校正、电波时延等计算、 TOD时间信息输出和时标信号合成控制。设计输出1PPS性能指标优于 100ns。
3.3时频处理模块
时频处理模块是本系统的重要组成部分，主要完成北斗与GPS双 卫星系统授时性能监测、判优与智能切换、高精度本地时间维护、高 精度时频标合成、内部协议分析及转发、显示与人机交互等功能。
3.4用户交互模块
设备基于嵌入式操作系统，采用Web、Telnet、snmp方式，在IE浏览 器中输入时间服务器的口地址等参数，完成对设备的本地和远程集中 管理。网络管理具有丰富的用户交互和信息处理能力，主要功能如下：
在应用接口模块中，其核心部分是网络协议单元，实现NTP／SNTP 授时服务。NTP／SNTP是国际标准的网络时间服务协议，用于计算机网 络时间同步，其结构采用client／server服务方式，由用户向时间服务器申 请服务，服务器将标准时间标签(timestamp)发送给用户，用户软件根据服 务器提供的标准时间及传输延迟，计算本地时间改正，经多次计算并滤波 处理，改正后设置本地时间。
时间同步
时间同步是指设备都工作在同一时间下，不能有毫秒甚至是微秒级的差异。 便于准确记录每个事件发生的时刻，特别是出问题时可以追根朔源，找到问 题的发生点。频率同步只是要求工作在某个固定的频率上，便于复用和解复 用，又叫时钟同步！
二、授时原理（RDSS单向授时）
• 在单向授时模 式下，用户机 不需要与地面 中心站进行交 互，但需已知 接收机精密坐 标，从而可计 算出卫星信号 传输时延，经 修正得出本地 精确的时间。
北斗授时
2015年11月10日
术语 定义
总结
授时 原理
目录
产品 描述
物理 架构
一、术语定义
① 时间与时钟 ② 1PPS（1 pulse per second）、TOD ③ NTP/SNTP ④ 原子钟（氢、铷、铯）铯133的共振频率为9 192 631 770Hz） ⑤ 晶体钟（10MHz） ⑥ TAI（international atomic time国际原子时） ⑦ UTC（coordinated universal time协调世界时，又称时间统
①状态查询：完成系统状态的查询，北斗卫星的主要信息、TOD时间 信息、1PPS可用度，网络授时状态，主备用卫星源，网络信息等。 ②设备管理：完成北斗授时接收板的工作参数设置和主用时间源的选 择。 ③系统管理：完成设备用户管理和网络参数设置，包括添加用户，修 改用户密码和删除用户。 ④高级设置：包括安全设置和恢复默认设置。安全设置包括超时时间 设置和可登陆IP地址范围。
2.2 RNSS授时
与GPS授时一致，用户设备只需接收卫星广播的RNSS 导航信号，即可获得北斗系统时间，然后将本地时间与北斗 系统时间进行比较得到本地时钟与北斗系统时间的偏差。如 果测站坐标已知，并且精度可靠，那么只要收到一颗卫星的 信号即可进行精确授时。如果测站坐标未知，RNSS只要能 接收到四颗或四颗以上卫星，即可解算出位置和钟差，实现 定位与授时。
2.1 RDSS双向授时
双向定时的所有信息处理都在中心控制站进行，用户机只需把接收的时标信号返回即 可。
中心站系统在TO时刻发送时标信号ST0，该时标信号经过延迟T1后到达卫星，经卫星转发器转发后 经T2到达定时用户机，用户机对接收到的信号进行的处理，也可看做信号转发，经T3的传播时延 到达卫星，卫星把接收的信号转发，经T4的传播时延传送回中心站系统。也即表示时间T0的时标 信号ST0，最终在T0+T1+T2+T3+T4时刻重新回到中心站系统。中心站系统把接收时标信号与发射时 刻相减，得到双向传播时延T1+T2+T3+T4，除以2得到从中心站到用户机的单向传播时延。中心站 把这个单向传播时延发送给用户机，定时用户机接收到的时标信号及单向传播时延计算出本地钟 与中心控制系统时间的差值△￡，修正本地钟，使之与中心控制系统的时问同步。