GPS授时服务器是一款支持NTP和SNTP网络时间同步协议
授时系统框架图
,高精度、大容量、高品质的高科技时钟产品。设备采用冗余架构设计,高精度时钟直接来源于北斗、GPS系统中各个卫星的原子钟,通过信号解析驯服本地时钟源,实现卫星信号丢失后本地时钟精准保持功能。独特的嵌入式硬件设计、高效Linux操作系统,可灵活扩展多种时钟信号输出。全面支持最新NTP对时协议、MD5安全加密协议及证书加密协议,时间精度优于2毫秒。同时支持TOD、10MHz、 1PPS、日志记录、USB端口升级下载和干接点告警功能,配合全网时间统一监控软件,轻松实现网络时间同步及有效监控。
京准电子科技HR-901GB型GPS授时服务器可以广泛应用于医疗、安防、金融保险、移动通信、 云计算、电子商务、能源电力、石油石化、工业自动化、智能交通、智慧城市、物联网等领域。
系统结构
京准电子科技HR-901GB型GPS授时服务器创新性的融合了参考源无缝切换技术、高精度时间间隔测量TIC技术和自适应精密频率测控技术。采用模块化设计,由北斗接收机、GPS接收机、高性能工业级主板、人机界面及监控管理单元、本地时钟驯服单元、输出接口模块和电源模块组成。
京准电子科技HR-901GB型GPS授时服务器核心由64位高性能CPU、高速FPGA及高稳振荡器(铷原子钟或OCXO)构成,采用Linux进行多任务实时并行处理及调度。
系统可同时接收北斗、GPS发送的秒同步和时间信息及满足NTP/SNTP协议的网络时间报文,按优先级自动选择外部时间基准信号作为同步源并将其引控 到锁定状态(LOCKED).具有输入传输延时补偿算法,采用卡尔曼数字滤波技术滤除外部时间基准信号的抖动后,对铷原子钟或OCXO进行控制和驯服, 由内部振荡器分频得到1PPS信号,这样输出的1PPS信号同步于外部时间基准 输出的1PPS信号的长期稳定值,克服了由外部时间基准的秒脉冲信号跳变所 带来的影响,使输出的时间信号不但与外部时间基准信号保持同步而且更加稳定。当失去外部时间基准信号后,进入守时保持状态(HOLD-OVER),当外部 时间基准信号恢复时,自动结束守时保持状态并牵引跟踪到锁定状态。从而不间断的输出与UTC保持同步的时间信息。
重要特点
+ 超高带宽NTP服务器
+ GPS/北斗双参考源一级时钟服务器
+ 高性能工业级主板、嵌入式Linux操作系统
+ 提供六路独立10/100/1000Mbs网络接口
+ 可连接另一台NTP服务器,构成2级时钟
+ 可选内部精密时钟OCXO或铷原子钟
+ 安全高效的Web的用户界面
+ 支持SSH,SSL,SCP,SNMP,CustomMIB,HTTPS,Telnet等更多协议
+ 兼容IPv6和IPv4协议
+ 相对UTC时间准确度达到毫微秒级
+ 支持IBM主机需要的SysPlex时间信息输出
+ 支持固定位置模式下单星授时功能
+ VFD高清真空荧光显示屏
+ 可靠性MTBF达80000小时
+ 支持4000条日志记录功能
+ 支持远程唤醒和定时开关
+ 支持MD5加密协议
+ 支持证书加密协议
+ 支持干接点告警功能
GPS授时是利用GPS卫星搭载的高精度原子钟,产生基准信号和时间标准,提供覆盖全球的时间服务,其授时精度高达20亿分之一秒。
GPS授时系统主要是利用GPS精确对时的特点来实现装置的统一对时。GPS接收器在任意时刻能同时接收其视野范围内4~8颗卫星信号,经解码和处理后从中提取并输出两种时间信号:
(1)时间间隔为1s的脉冲信号PPS,其脉冲前沿与国际标准时间(格林威治时间)的同步误差不超过1μs;
(2)经串行口输出的与PPS脉冲前沿对应的国际标准时间和日期代码。
GPS授时对时方式
主要有3种对时方式:硬对时(脉冲对时)、软对时(即由通讯报文来对时)和编码对时(应用广泛的IRIG-B对时)。
1、硬对时一般用分对时或秒对时,分对时将秒清零、秒对时将毫秒清零。理论上讲,秒对时精度要高于分对时。硬对时按接线方式可分成差分对时与空接点对时两种。硬对时仅能实现站内装置对时。
2、软对时采用通讯报文的方式,传输的是包括年、月、日、时、分、秒、毫秒在内的完整时间。此种对时方式受距离限制较大,且存在固有传播延时误差,所以在精度要求高的场合不能满足要求。
3、编码对时目前常用的是IRIG-B对时,分调制和非调制两种。IRIG-B码实际上也可以看作是一种综合对时方案,因为在其报文中包含了秒、分、小时、日期等时间信息,同时每一帧报文的第一个跳变又对应于整秒,相当于秒脉冲同步信号。
扩展资料:
GPS特点:
(1)全球全天候定位
GPS卫星的数目较多,且分布均匀,保证了地球上任何地方任何时间至少可以同时观测到4颗GPS卫星,确保实现全球全天候连续的导航定位服务(除打雷闪电不宜观测外)。
(2)定位精度高
应用实践已经证明,GPS相对定位精度在50km以内可达10-6m,100-500km可达10-7m,1000km可达10-9m。
在300-1500m工程精密定位中,1小时以上观测时解其平面位置误差小于1mm,与ME-5000电磁波测距仪测定的边长比较,其边长较差最大为0.5mm,校差中误差为0.3mm。
实时单点定位(用于导航):P码1~2m ;C/A码5~10m。
静态相对定位:50km之内误差为几mm+(1~2ppm*D);50km以上可达0.1~0.01ppm。
实时伪距差分(RTD):精度达分米级。
实时相位差分(RTK):精度达1~2cm。
(3)观测时间短
随着GPS系统的不断完善,软件的不断更新,20km以内相对静态定位,仅需15-20分钟;快速静态相对定位测量时,当每个流动站与基准站相距在15KM以内时,流动站观测时间只需1-2分钟;采取实时动态定位模式时,每站观测仅需几秒钟。因而使用GPS技术建立控制网,可以大大提高作业效率。
参考资料:百度百科-全球定位系统
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