北斗衛(wèi)星時(shí)鐘精度高、穩(wěn)定性好、無積累誤差、可以無人值守等優(yōu)勢(shì)，使其廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域。例如：軍隊(duì)、研究所、高等院校實(shí)驗(yàn)室、醫(yī)院、火車站、證券市場(chǎng)、高鐵等對(duì)時(shí)間精度要求比較高的行業(yè)。

一、北斗衛(wèi)星時(shí)鐘問世的社會(huì)背景

當(dāng)今社會(huì)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和自動(dòng)化的過程當(dāng)中，各個(gè)行業(yè)對(duì)時(shí)間的精度要求也越來越嚴(yán)格，然而傳統(tǒng)的鐘表無論做的多好都難以避免累計(jì)誤差。高精度授時(shí)的北斗衛(wèi)星同步時(shí)鐘應(yīng)運(yùn)而生。

需要普及一下常識(shí)問題，全球范圍內(nèi)，有四大衛(wèi)星定位系統(tǒng)，分別是美國(guó)的GPS（全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)）、俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)、歐洲在建的“伽利略系統(tǒng)”和我們中國(guó)的北斗系統(tǒng)。

近幾年來中國(guó)的衛(wèi)星應(yīng)用發(fā)展很快，現(xiàn)在各個(gè)領(lǐng)域例如：華東電網(wǎng)、通信領(lǐng)域的中國(guó)移動(dòng)、華為、中興等都在著手采用新型的授時(shí)方案，繞開GPS支持我國(guó)自主發(fā)射的北斗衛(wèi)星作為時(shí)間信號(hào)源。

二、衛(wèi)星時(shí)鐘及其常用名

衛(wèi)星時(shí)鐘是指通過北斗衛(wèi)星獲取標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間信號(hào)，將這種信號(hào)通過各種接口傳輸出給需要時(shí)間信息的設(shè)備上。（計(jì)算機(jī)、保護(hù)裝置、故障錄波器、事件順序記錄裝置、安全自動(dòng)裝置、遠(yuǎn)動(dòng)RTU）此類時(shí)鐘都可以叫做GPS衛(wèi)星時(shí)鐘。衛(wèi)星時(shí)鐘主要有兩大功能，一個(gè)是能夠定點(diǎn)定位，另外一個(gè)就是精準(zhǔn)授時(shí)功能。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)常用名為:北斗同步時(shí)鐘、同步時(shí)間服務(wù)器、NTP網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器。

三、北斗衛(wèi)星時(shí)鐘的特點(diǎn)

1.通電后數(shù)分鐘之內(nèi)即可完成自動(dòng)校準(zhǔn)時(shí)間

2.每四分鐘校準(zhǔn)一次，消除累計(jì)誤差

3.采用閉環(huán)控制守時(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)高精度守，守時(shí)精度可達(dá)毫秒級(jí)

4.模塊化設(shè)計(jì)，多種輸出接口，使用靈活方便

5.不受時(shí)間或地域限制

6.體積小、重量輕

7.功耗比較低

8.不同的工作狀態(tài)指示，便于運(yùn)行值班人員的日常巡視。

四、衛(wèi)星時(shí)鐘時(shí)間源及工作原理

衛(wèi)星時(shí)鐘的時(shí)間源有GPS、北斗、CDMA、B碼等等。但是主要工作原理都是通過GPS或其它導(dǎo)航系統(tǒng)的信號(hào)馴服晶振，從而實(shí)現(xiàn)高精度的頻率和時(shí)間信號(hào)輸出。

五、衛(wèi)星時(shí)鐘系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)

衛(wèi)星時(shí)鐘系統(tǒng)產(chǎn)品采用全模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了板卡全兼容的同時(shí)，為了滿足不同設(shè)備的對(duì)時(shí)接口要求，提供了多種信號(hào)接口資源，例如：多路NTP/SNTP信號(hào)、PTP信號(hào)、脈沖信號(hào)（1PPS/M/H，空接點(diǎn)、差分、TTL、24V/110V/220V有源、光）、IRIG-B信號(hào)（TTL、422、AC、光）、DCF77信號(hào)、時(shí)間報(bào)文（RS232、RS422/485、光）

六、衛(wèi)星時(shí)鐘協(xié)議

時(shí)鐘協(xié)議的類型有有NTP協(xié)議、SNTP協(xié)議、IEEE1588協(xié)議 、V10、V20、V30、V40、UDP、Telnet...簡(jiǎn)單了解一下常見的三種協(xié)議。

（1）NTP（簡(jiǎn)稱網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議）使計(jì)算機(jī)的時(shí)間保持同步的一種通信協(xié)議。1985年由美國(guó)的D.L.Mills教授發(fā)明。

（2）SNTP（簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議）是由ＲFC1769文檔定義。值得注意的是SNTP和NTP的數(shù)據(jù)包格式及具體計(jì)算包往返、客戶時(shí)間等是一樣的。因此兩者其實(shí)是不可分割的 具有互相操作性。

（3）IEEE1588協(xié)議（也稱PTP協(xié)議）。核心思想就是主時(shí)鐘通過包交換的方式來同步所有其他的從時(shí)鐘。

審核編輯 黃宇