一、授时系统概述

我国建成的星基授时系统主要是北斗卫星导航定位授时系统，陆基无线电授时系统主要包括基于罗兰C体制的BPL长波授时和长河二号系统、BPM短波授时系统及BPC低频时码授时系统等。

在有线授时系统方面，主要有中国科学院国家授时中心（以下简称国家授时中心）运行并维护的NTP互联网授时系统和PSTN公网电话授时系统等。各授时系统都有特定的授时性能和相应的信号质量监测评估系统，这些授时系统构成了我国现有的授时服务体系的重要组成部分。

二、北斗卫星导航定位授时系统

北斗卫星导航定位授时系统是我国自主建设、独立运行，并且能与世界其他卫星导航系统兼容、互操作的全球卫星导航系统。和美国GPS系统一样，该系统除定位导航外，也具备独立授时的功能。

北斗卫星导航定位授时系统的时间基准为北斗时（BDT），BDT采用国际单位制（SI）秒为基本单位，连续累计，不参与闰秒，该系统的时间基准从2006-01-01协调世界时（UTC）00:00:00开始采用周数和周内秒两种计数方法累计，BDT通过国家授时中心保持的UTC（NTSC）与协调世界时UTC建立联系，BDT与UTC的时间偏差保持在100ns以内（模1s），两者之间的跳秒信息在导航电文中播报，该系统提供的RNSS单向授时精度能够达到50ns，双向授时的精度为10ns。

优点：

卫星导航系统的授时具有信号覆盖范围大，传送精度高的特点。同时卫星导航系统授时接收机廉价、快捷、方便，卫星导航系统授时是目前广泛采用的高精度授时方法。

缺点：

卫星导航系统由于信号微弱，其授时功能的可用性和抗干扰性较弱。卫星导航系统在受遮挡区域无法接收到授时信号时，或在某些电磁环境比较复杂的场合可能造成授时功能失效或精度降低。

三、陆基无线电授时系统

根据无线电信号的波长，陆基无线电授时系统主要分为短波授时和长波授时系统。

1）短波授时系统

短波授时是利用短波（波长为10～100m）进行标准时间的发播与传递的方法，它利用无线电台发播标准的时间信号（简称时号），用户用无线电接收机接收时号，然后进行本地时间与标准时间的比对，完成授时功能。我国的BPM短波授时系统位于陕西省渭南市蒲城县，由国家授时中心建成并维护。该授时系统通过短波电台（呼号BPM）对外发送UTC（NTSC）和世界时时号，以2.5，5，10和15MHz的标准频率交替发射。

短波授时信号是凭借电离层的反射来传播的，电离层又受太阳黑子高低年变换、季节变换和昼夜变化等因素的影响，其反射性呈现不规则的变化，从而导致时号传输的稳定性遭受很大的影响，授时精度只有±1ms左右，在一些授时精度要求较高的场合无法使用。同时，BPM短波信号主要采用AM调制方式，系统抗干扰能力较弱。虽然短波授时存在以上不足，但是短波授时可以借助电离层反射传播，范围几乎可以覆盖全球，该系统以其方便、普遍、廉价等优点深受广大时间频率用户的欢迎。

2）长波授时系统

长波授时是利用长波（波长为1～10km）进行标准时间的发播与传递的方法，比短波授时准确度更高。长波授时利用天波与地波相结合的方式传播时间信号。我国的长波授时台于1986年建成，由国家授时中心维护，其长波电台呼号为BPL，发射频率为l00kHz，信号可覆盖我国大部分内陆及近海海域。

国家授时中心于2008年完成了对BPL长波授时系统现代化技术升级改造。采用Eurofix技术增加了BPL系统的时码信息等数据发播功能，并从2009-01-10起每天24h连续发播，使用户实现地波定时不确定度优于800ns（经过附加二次相位因子修正后），天波定时不确定度优于10μs。

我国除了拥有BPL长波授时系统外，还建成了“长河二号”授时系统和BPC低频时码授时系统。“长河二号”授时系统由海军运行并维护，其信号体制与BPL系统完全一致。BPC低频时码授时系统由国家授时中心在河南省商丘市建成并正式发播，工作频率为68.5kHz，每天发播21h，其授时精度优于1ms。与短波授时相比，长波授时系统的信号传播相对稳定，覆盖范围更广，抗干扰性能更好，授时精度也明显提高。但是，用户利用长波授时系统完成授时所需时间与授时台链数据重复周期有关，重复周期越长，授时所需时间也越长，不利于精确测量和实时授时。同时，用户还需要拥有专用的长波定时接收机，接收系统复杂。

四、有线授时系统

1）电话授时系统

电话授时是基于公共电话交换网络（PSTN）传递标准时间信息的一种有线授时手段。它采用用户询问方式向用户提供标准时间信号，其基本流程为：用户通过调制解调器拨打授时系统的电话，授时系统主机在收到用户机的请求后通过调制解调器将标准时间信息（时码）发送给用户，完成授时服务。该授时手段采用了点对点的有线传输，其授时精度目前可达毫秒量级。

国家授时中心于1998年8月建成了我国的电话授时系统，在不同的电话汇接局之间完成准确度优于5ms授时服务，在同一端局内部完成准确度优于3.5ms的授时服务。电话授时系统的授时精度只能达到毫秒级，但是可以利用覆盖全国的公用通信网络资源，投资少，见效快，实现便捷。同时电话授时采用了实时的双向电路交换方式通信，并且其传输信息只限一对专用用户接收，提高了安全保密性。

2）网络授时系统

网络授时是利用以互联网为媒介传送标准时间信息，为互联网中所有终端设备时钟提供参考信号的授时方法。网络授时技术在互联网上已经得到广泛的应用，是目前应用最普遍、用户最广泛的一种授时服务方式。

使用互联网同步计算机的时间十分方便，网络时间协议（networktimeprotocol，NTP）已经嵌入到Windows和Linux操作系统中，只要计算机能联网，就能对网内的计算机时间进行校准[11]。常见的网络授时协议有四种：NTP协议、SNTP协议、Time协议和Daytime协议。Time协议（RFC868）和Daytime协议（RFC867）[是两个相对简单的、低精度的网络时间协议，可以提供1s校准精度的广域网时间同步，现在很少使用。目前互联网上公认的时间同步标准是NTP协议，以及其简化版本SNTP协议（simplenetworktimeprotocol）。

NTP的设计充分考虑了互联网上时间同步的复杂性，其提供的机制严格、实用、有效，适应于在各种规模、速度和连接通路情况的互联网环境下工作。NTP产生的网络开销甚少，并具有保证网络安全的应对措施。这些措施的采用使NTP可以在互联网上获取可靠和精确的时间同步。由于网络负载的不同，NTP同步精度一般在1~50ms范围。

基于NTP协议的网络授时系统组网方便，用户只需通过互联网就能获得一定精度的标准时间，经济实用，但其授时精度较低，并且随着网络结构和网络负荷的变化而变化，可以满足中低精度的用户需求。

在2000年，国家授时中心依托中国科技网在国内率先开展了基于NTP协议的网络授时服务，其用户访问量**，一年累计达到近220亿次，平均每天6000万次。单节点的网络授时服务系统已经无法在服务精度和服务质量上满足互联网用户的授时需求，目前国家授时中心已经在长春、天津等地利用中国电信和中国联通网络搭建了新的NTP服务站点，初步形成了跨区域、跨网络（不同的运营商）的分布式NTP授时服务系统，可以更好地满足广大互联网用户的时间同步需求。

五、授时系统产品介绍

ntp授时系统网络设备

SYN2151型NTP时间同步服务器是由西安同步电子科技有限公司精心设计、自行研发生产的一款全新的标准时间同步服务器。接收GPS和北斗卫星授时定位信号，为网络设备（NTP网络客户端）提供精确可靠的ntp校时服务，是组建高精度授时系统的理想选择。