GPS授时原理和对时方式介绍

GPS授时系统原理介绍

GPS授时是利用GPS卫星搭载的高精度原子钟，产生基准信号和时间标准，提供覆盖全球的时间服务，其授时精度高达20亿分之一秒。

GPS授时系统主要是利用GPS精确对时的特点来实现装置的统一对时。GPS接收器在任意时刻能同时接收其视野范围内4～8颗卫星信号，经解码和处理后从中提取并输出两种时间信号：

(1)时间间隔为1s的脉冲信号PPS，其脉冲前沿与国际标准时间(格林威治时间)的同步误差不超过1μs；

(2)经串行口输出的与PPS脉冲前沿对应的国际标准时间和日期代码。

GPS授时对时方式

主要有3种对时方式：硬对时(脉冲对时)、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)。

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。硬对时按接线方式可分成差分对时与空接点对时两种。硬对时仅能实现站内装置对时。

软对时采用通讯报文的方式，传输的是包括年、月、日、时、分、秒、毫秒在内的完整时间。此种对时方式受距离限制较大，且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。

编码对时目前常用的是IRIG-B对时，分调制和非调制两种。IRIG-B码实际上也可以看作是一种综合对时方案，因为在其报文中包含了秒、分、小时、日期等时间信息，同时每一帧报文的第一个跳变又对应于整秒，相当于秒脉冲同步信号。