北斗授时就是北斗卫星在空中连续发送带有时间和位置信息的无线电信号，供地面北斗接收机接收机接收，北斗授时接收机经过各种算法处理在本地恢复出一个精确的秒的变化边沿以及各种时间定位信息，这样就完成了卫星时间到地面时间的传输过程。

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。

北斗卫星上搭载原子钟，再通过北斗地基站的不断校正，北斗卫星会在自己的电文中播发一个原子时间，播发这个时间的帧的第一个bit的边沿是和这个时间值严格对应的。这个边沿是与发射时刻同步的，而接收机要授时是要获得精确的本地时间，那么剩下的就是计算信号从天线传播到接收机经过的时间了。

通过设一个本地与卫星原子钟差的未知数Δt。这一步和定位是一起完成的，也就是说定位精度越高，其授时精度理论上也应该越高。基本定位方法是通过对卫星信号中播发的C/A码进行观测，计算接收机与至少4颗卫星的距离，然后是根据卫星播发的电文中的轨道参数，计算出能看到的每一颗卫星的具体位置。然后再设接收机坐标xyz三个未知数，连立4个三维空间求距离的方程，就可以计算出时间差，进行加减运算即可获得精确的原子时间，然后根据原子时间和UTC时间的变换关系就可以获得精确的UTC时间。由于伪距观测量会有误差，所以定位和授时会有误差，所以北斗的授时精度也是有一定的误差的，目前基本都是在50ns-20ns之间。

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。当然中国的北斗二代卫星导航系统已经完全覆盖亚太地区，授时定位精度也已经达到gps精度。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。

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。从资源共享和合理利用出发，先进的卫星系统应该成为一个导航授时一体化的高精度星基四维（x、y、z、t）信息源，就像目前已投入工作的GPS、Glonass和正在研制中的Galileo以及各种Waas系统中，无不把其授时功能提到仅次于导航定位的重要地位。以便满足个行各业对精度时间和频率日益增长的需求。

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。

目前国内的北斗授时产品，北斗授时系统，北斗对时系统，北斗网络时间服务器‍‍，质量参差不齐，指标更是无法保证，目前做的比较好的有西安同步科技，北斗星通、天奥电子等。其中同步科技的产品在广电、金融、移动通信、石油、电力、交通、工业以及国防等领域都有大量实例，具体可以参照同步科技官网的成功案例。

北斗授时系统原理图1

　我公司电力北斗/GPS时间同步系统在某电厂的应用介绍

北斗卫星导航授时系统采用我国自主的北斗及GPS双卫星系统互为备用授时机制，同时接收北斗与GPS卫星发送的时间同步信号，获得外部时间基准信号；利用本地恒温晶体钟的短稳特性及卫星授时信号的长稳特性，输出高精度的时间同步信号，脉冲信号授时精度优于100ns。时间同步系统主要由卫星接收天线、北斗高精度授时接收板、GPS接收模块、时频标数据处理单元、各应用处理单元和接口模块、系统应用软件等组成，北斗授时系统主要原理如图1所示。

北斗接收单元主要由北斗天线、高频、中频数据处理、多普勒校正与秒脉冲合成等模块组成，主要完成卫星信号的接收与放大、滤波、信号的下变频、解扩解调、时间信息合成输出等功能。采用天线一体化设计、高精度时频时间合成技术、北斗卫星轨道预测等技术。

GPS接收单元接收GPS卫星信号，产生时间信息和时频标信号。与北斗接收单元互为备用。

恒温高稳钟提供高精度频率信号。

时间处理单元是设备的重要组成部分。

卫星信号正常时，依据卫星接收模块根据提供的授时信息，维持高精度的时间信息，输出到应用接口单元产生时间同步信号等。

卫星信号异常时，利用恒温晶钟提供的频率信号，在一定时间段内维持一个高精度的时间信号输出。在本单元中采用了高精度时间维护等技术。

为满足不同设备对各种时间同步信号的需求，IRIG_B码生成单元合成IRIG_B DC码和AC码时间同步信号；脉冲生成单元生成不同接口类型的1PPS、1PPM、1PPH时间同步信号；NTP网络授时单元通过网口利用NTP协议对外授时，实现计算机网络高精确度对时；人机交互单元观测设备工作状态，设置设备工作方式、外部时间基准信号、输出接口类型等；告警及检测单元对系统的异常情况进行告警提示，监测时间同步信号的接口。

网络授时软件支持Windows、Linux、UNIX操作系统，基于SNTP、TCP/IP协议，安装于需授时的计算机终端上，使计算机时钟与时间服务器保持同步，适用于实现局域网/广域网的时间同步。

软件用户定制性强、界面人性化，可为用户提供服务器列表维护、授时时间段定制、报警定制等功能。