一、GPS授时导航接收机概述

GPS授时导航接收机是接收全球定位系统卫星信号并确定地面空间位置的仪器。SYN2302C型GPS授时导航接收机是由我司精心设计、自行研发生产的一款GPS授时导航接收机，接收GPS卫星信号，产生串口时间位置信息信号和1PPS（秒信号）同步脉冲信号，是实用授时接收机。GPS卫星发送的导航定位信号，是一种可供无数用户共享的信息资源。对于陆地、海洋和空间的广大用户，只要拥有能够接收、跟踪、变换和测量GPS信号的接收设备。

二、设计原理

GPS授时导航接收机先从GPS天线上面接收卫星授时导航信号，经过各种算法处理，计算出时间信息和位置信息，通过串口输出tod时间信息和经纬度高度信息，1pp脉冲信号输出精确到ns级别的时钟信号，上升沿为有效沿。普通设备授时只要接受串口tod信息就可以达到ms级别的授时精度，如果需要达到更高授时精度，就需要增加1pps作为参考，这样就可以达到20ns的精度。2.1如下图所示为SYN2302C型 GPS授时导航接收机设计原理图：

GPS授时导航接收机工作原理及应用示意图

2.2、GPS以及“北斗”卫星导航系统实现授时功能的原理：

北斗和GPS的原理基本一致，GPS的星座由24颗卫星组成，不同的卫星分配不同的伪随机码进行区别，卫星上一般都配有3-4台的原子钟以进行时间保持，同时地面上的主控站还会将修正数据（包括卫星轨道，时间修正等）不定期发给卫星，以使24颗卫星之间保持时间同步。

由于GPS的星座经过精心设计，所以地球上绝大多数地方都可以同时看到最少4颗卫星。

同时用户接收机有4个未知数（经度，纬度，高度，本地时间），通过解一个四元二次方程组即可求出接收机的坐标和时间，这样就完成了一次定位和授时。

采用中国的北斗导航系统进行高精度授时，包括两种方式，有源和无源。无源方式其原理类似于GPS授时，是一种双向时差传递；而有源方式类似广播授时。

如图所示为，SYN2302C型GPS授时导航接收机实物图：

GPS授时导航接收机

1）指示灯说明：为1PPS指示

2） “DB9-2”：

“1”：1PPS输出，TTL3.3V输出；

“2”：1PPS的RS422/485输出正端，与管脚7匹配；

“3”：串口时间信息RS232C发送TXD管脚；

“4”：串口时间信息RS422/485输出正端，与管脚9匹配；

“5”：GND接地；

“6”：GND接地；

“7”：1PPS的RS422/485输出负端，与管脚2匹配；

“8”：串口时间信息TTL3.3V发送TXD管脚；

“9”：串口时间信息RS422/485输出负端，与管脚4匹配；

3）“DB9-1”/“DB9-3”：（预留）

4）“BNC”：GPS天线端口,物理接口为BNC座子；

5）“电源”：直流5V供电；

三、GPS授时导航接收机配置说明

1、接收机输入信号

1）GPS授时接收机

　频点             L1

       定时精度         ≤30ns

       跟踪灵敏度       -160dBm

2）GPS授时设备天线

　　 形状           蘑菇头

        数量           1套

        线长           30米

        物理接口        SMA

        支架           蘑菇头安装支架

  2、授时输出信号

1）1PPS脉冲信号

　　路数           1路

        电平           TTL

        同步误差         ≤30ns

        物理接口         凤凰端子

2）RS232C串口   

　　　路数           1路

　　　　　　　电平           RS232C

        串口内容         年月日时分秒

        物理接口         DB9

四、使用说明

4.1、操作说明

1）将电源线紧密连在电源插座，连接好授时天线，接通电源，观察授时接收机的秒脉冲指示灯是否正常。

2）接通电源后，电源指示灯常亮，如果GPS授时设备工作正常，1PPS秒脉冲指示灯一秒闪烁一次。

3）本机在开机收到GPS授时卫星后，时间有效则输出时间信息，当第一次接收到有效的卫星信号后，卫星锁定指示灯亮，否则为灭；如果中间没有接收到GPS卫星，GPS授时器依然输出有效的时间信息。

4.2、安装GPS授时天线

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，要保证授时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。

本机天线为“蘑菇”型天线，为保证天线安装牢固和可靠，在天线安装时，可选择一根铸铁水管（长度可考虑1～1.5米），将天线置于铸铁管的一端，铸铁管的另一端电焊在加重的金属底座上，然后安置于房顶即可。

当天线馈线垂直向下而具有一定重力时，请注意避免天线顶部直接受力过大而损坏天线。

注：连接GPS授时天线：将天线架设于楼顶等开阔地带；

4.3、关机

需要GPS授时器停止运行时，关断电源即可。

注：gps授时设备所有接口均为带电工作状态，因此建议在关机的状态下，连接好所有的端口。

五、GPS授时导航应用

1）海洋渔业、气象探测、单兵手持终端；

2）车辆、轮船和飞机等移动设备的定位和导航；

3）国家电力、通信、广播电视、宽域或局域网络等的时间同步应用场合。

六、购买事项

在购买GPS授时导航接收机的时候，首先是看外观，外观主要包括GPS导航接收机的电源，天线，DBP处是否松动或者裂缝之类的，通常我们选择104x94x28mm的就可以了。GPS的工作原理大家都知道，是靠卫星精准定位的，所以信号接收一定要好。

GPS授时天线的选择，我们以SYN107型GPS授时天线为**，具体指标详情，可以致电或进入我们官网我们了解。

七、GPS授时导航接收机厂家介绍

gps授时产品生产质量认证书

西安同步电子科技有限公司的核心词“同步”就是取义时钟同步，时间同步，频率同步的意思，公司从诞生之日起就是为了生产授时设备的，GPS授时导航接收机就是我公司最早推出的一款授时接收机，内装有先进的gps授时信号，外观小巧，非常适用于用户集成或者野外使用。这款产品在直升机、军舰等环境下正常运行，得到包括717所、705所，513所等用户的一致好评，公司也被绝大多数用户纳入合格供应商名录。

八、GPS授时器价格

GPS授时器价格一般不高，一般在1000-5000之间，主要是根据技术指标和功能不同，价格会有所差别，价格影响最大的因素就是授时精度，一般gps授时器的授时精度是30ns，如果提高到20ns，价格稍微高一点，但是如果提高到10ns以内，那么价格就会高出几倍。如果gps授时器内置高精度时钟源，那么价格也会贵1000元左右，因此采购设备不能只听价格，要对着性能指标一样一样对比，才可以选到合适的GPS授时器。