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GPS北斗校时服务器的系统组成及功能特点及应用案例

2020-06-12 10:44:47 GPS校时服务器 0

       时间系统为整个卫星导航系统GPS北斗校时服务器提供统一的的间基准-卫星时间。GPS北斗校时服务器系统时间是描述卫星运动、处理观测数据和表达观测结果的数学与物理基础,是卫星星历计算、卫星钟偏差预测以及授时服务的参考基准,也是整个卫导航系统空间段与地面运控段协调运行的时间参考。

 

        GPS北斗校时服务器卫星导航系统采用四维时空坐标基准,利用卫星提供的动态测量数据,根据时差测距原理进行定位和授时服务,提供位置、速度和时间等信息。也就是说,GPS北斗校时服务器授时、定位实际上是通过精确测定信号传播时间来实现的。首先,导航用户位置的确定是通过测量无线电信号从卫星到用户接收机的传播时间,然后将其转换成距离并解算方程组获得用户的位置。若这些时间信息包含1us的误差,就会导致地面上300m的定位误差。因此,没有高精度的时间基准,就没有GNSS精密定位。其次。GPS北斗校时服务器授时服务的实现基于时间系统产生的精密系统时间。授时就是用户通过GPS北斗卫星授时接收机得到GPS北斗卫星系统时间与本地参考时间信号的相位差,显然GPS北斗校时服务器系统时间的精度被直接传递给用户,因此,GPS北斗校时服务器系统时间准确、稳定、连续的保持成为GPS北斗校时服务器授时服务的关键。另外,在表述卫星运动位置和测量数据的处理方法等时,都需要精确的时间信息。

 

GPS北斗校时服务器时间系统的组成及其功能

 

        通常卫星导航系统的系统时间由地面段的时间系统产生和保持。然而,不同的卫星导航系统,其系统时间的产生方式各不相同。总的来说,系统时间是由一定数量的原子钟构成的守时钟组和时间尺度算法来产生实现的。本书中的时间系统是指基于一组原子钟,应用时间频率比对测量技术、高精度远程时间频率传递技术、原 子钟时间频率信号控制技术等守时理论和方法,产生和保持卫星导航系统时间的整套软硬件系统。


GPS北斗校时服务器时间系统的功能

GPS北斗校时服务器时间系统是卫星导航系统功能实现的基础,GPS北斗校时服务器主要功能是为卫星导航系统提供时间基准,满足导航系统精密导航、定位和授时的需求。因此,GPS北斗校时服务器时间系统应该具备以下功能。

1.时间同步。

2.卫星导航系统时间基准的建立与保持。

3. GNSS 时差监测。

 

GPS北斗校时服务器时间系统功能分解


GPS北斗校时服务器时间系统的功能分为时间基准的建立与保持、时间同步和 GNSS时差监测三大功能模块。其中,时间同步功能模块是建GPS北斗校时服务器系统时间的基础,也是站间高精度时间同步的保障。根据同步的特征,时间同步功能分为站内时间同步、站间时间同步。对于 GPS而言,还必须有星间时间同步和星地时间同步功能。时间基准的建立与保持功能模块基于时间同步功能模块的比对结果,产生实时的、物理的系统时间基准信号,主要包括纸面时间的产生、主钟的驾驭校准、实时物理信号的产生、系统时间的分配和系统时间的溯源五个方面。

 

 GPS北斗校时服务器时间系统的特点

GPS北斗校时服务器时间系统作为卫星导航系统的重要组成部分,应具备以下的特点

1)稳定、可靠、生存能力强

原子钟作为时间系统的核心设备,对工作环境(温度、湿度、振动等)的非常高,为了保障时间系统的正常运行,提高系统可靠生和生存能力,必须配备有多台原子钟,同时配以监控报警系统和辅助配套系统。

2)直接或间接溯源至国际标准时间 UTC

根据国际电信联盟关于授时系统发播标准的要求,即GPS北斗校时服务器系统时间与UTC的偏差保持在100ns之内,时间系统通常通过高精度时间频率传递技术参与国际时比对,直接或间接地将GPS北斗校时服务器系统时间溯源到 UTC.

3)产生均匀、稳定、独立的参考时间尺度

为了在战时或非常时期,仍能为整个导航系统提供高精度的时间基准,GPS北斗校时服务器时间系统需要而且必须建立自己的纸面系统时间,作为系统时间的参考。时间尺度算法是产生纸面时间尺度的关键。

4)产生实时的、物理的系统时间信号

时间系统需要为包括用户在内的整个卫星导航系统提供物理的时间/频率基准信号,而纸面系统时间是基于守时钟组测量资料,通过原子时尺度算法得到的纸面时间尺度。因此,时间系统需要根据守时钟组内原子钟的性能,选择某一个特定的钟作为主钟频率源,通过对其输出信号进行驾驭,使其速率尽可能接近乃至符合纸面时间尺度的速率,从而产生一个实时的、物理的时间/频率基准信号。

 

GPS北斗校时服务器应用推荐

 

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