一、概述
SYN1102型IRIG-B码(美国靶场仪器组B型格式时间码)产生器是时间统一设备中的重要组成部分,接收GPS(全球定位系统)卫星信号,使用GPS定时信号对本机进行时间同步,产生直流IRIG-B码信号和1PPS(秒信号)同步脉冲信号,是建立时间尺度、实现时间统一同步的实用电子仪器。时统系统一般以B(DC)码或B(AC)码的方式进行传输。
随着国防发展需要,新的飞行试验以及航天导弹等试验场区地域越来越广阔,分布在不同区域空间的测试系统需要统一的时间保障。我国在靶场测量,工业控制,航空航天,通信实验,电力系统维护等方面大多采用国际标准IRIG-B格式时间码(简称B码)作为同步标准。
二、工作原理
IRIG-B码产生器设计需要解决高精度的时间同步技术、高精度的时间保持技术和高精度的B码切换技术,具有使本地时间和标准时间保持一定同步精度的功能,并完成时间码信号的编码。
标准时间采用GPS接收机,本地时间跟标准时间同步后,使用频率标准源产生的高精度、高稳定度的标准频率源信号,使得一定的时间频率同步精度得以保持。
如下图所示为IRIG-B码产生器工作原理图:
以GPS定时信号建立时间参考(可选择GPS北斗双模接收机)。
Ø 注:1、保护装置,或者不方便操作的情况下,如何判断B码通讯正常:
由于B(DC)码很难用万用表量的出来的,准确讲用示波器看是能看到波形的,B码一个码元是10ms,占宽比不同表示的值不同,一看波形就知道是不是正常了。
2、IRIG时间的分类:
IRIG时间标准有两大类:一类是并行时间码格式,这类码由于是并行格式,传输距离较近,且是二进制,因此远不如串行格式广泛;另一类是串行时间码,共有六种格式,即A、B、D、E、G、H。它们的主要差别是时间码的帧速率不同,IRIG-B即为其中的B型码。B型码的时帧速率为1帧/s;可传递100位的信息。作为应用广泛的时间码,B型码具用以下主要特点:携带信息量大,经译码后可获得1、10、100、1000 c/s的脉冲信号和BCD编码的时间信息及控制功能信息;高分辨率;调制后的B码带宽,适用于远距离传输;分直流、交流两种;具有接口标准化,国际通用等。
三、 产品配置
1、 输入信号
Ø GPS接收机
频 点 L1
定时精度 ≤30ns
跟踪灵敏度 -160dBm
Ø GPS天线
数 量 1套
形 状 蘑菇头
线 长 30米
物理接口 BNC
支 架 蘑菇头安装支架
2、 输出信号
Ø IRIG-B(DC)
路 数 2路
输出电平 RS422/485
同步误差 ≤200ns
标 准 符合IEEE1344
物理接口 凤凰端子或者DB9
Ø 1PPS脉冲信号
路 数 1路
电 平 TTL
同步误差 ≤30ns
物理接口 BNC
Ø RS232C串口
路 数 1路
电 平 RS232C
物理接口 DB9
四、使用说明
1、操作说明
Ø 将电源线紧密连在电源插座,连接好天线,打开电源开关,观察前面板的秒脉冲指示灯是否正常。
Ø 打开电源开关,如果机器工作正常,1PPS秒脉冲指示灯一秒闪烁一次。
Ø 本机在开机收到卫星后大概15分钟左右,时间输出正常。
Ø
注:在第一次接收到正确的基准时间后,本机会自动保持原有的时间继续走。
2、1PPS指示灯
Ø 本机开机后,“1PPS”指示灯每秒闪亮一次。
3、关机
Ø 需要本设备停止运行时,关断后面板上电源开关即可。
五、GPS对时和IRIG-B码对时的区别
时钟振荡器随时间产生漂移,需要标准授时系统作校准,校准过程要缩短和安全可靠.目前常用的有GPS(全球定位系统)和IRIG-B(国际通用时间格式码),IRIG-B每秒发送一个帧脉冲和10MHz基准时钟,实现主控机/客户机的时钟同步.IEEE1588采用时间分布机制和时间调度概念,客户机可使用普通振荡器,通过软件调度与主控机的主时钟保持同步,过程简单可靠,节约大量时钟电缆。
六、典型应用
Ø 科研院所,比如与横河850示波记录仪配合使用;
Ø 变电站/发电厂,电网中心调度;
Ø 通信装备,航空航天航海,电子信息系统。
Ø 广电、金融、移动通信、石油、电力、交通、工业以及国防等领域;
Ø 电力厂(站)和电网中心调度的时间统一系统及各种时间显示屏。
Ø 继电保护、安全自动装置、故障录波器、RTU、调度自动化系统和计算机监控系统等多种设备中。
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