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GPS授时系统的诞生和应用简介

原创 Linux操作系统 作者:shrcgs 时间:2011-11-30 21:26:51 0 删除 编辑

为什么要用GPS时钟授时‘GPS时钟授时有什么优势其他卫星授时系统的介绍’……

我们知道通信系统可以分成同步通信系统和异步通信系统两种。

所谓同步通信,要求发收双方具有同频同相的同步时钟信号,只需在传送报文的最前面附加特定的同步字符,使发收双方建立同步,此后便在同步时钟的控制下逐位发送/接收。这样一方面省去了存储器(异步通信系统需要存储器保存接收到的信号后再解码),同时也确保了实时性。

在最初的同步通信系统中,我们会找到一个时钟源,然后把所有的收发子系统都接到这个时钟源上。小型的同步通信系统完全可以这样做,比如一台电脑中的一个同步通信的系统,他们就用电缆线接到一个共同的时钟源上,再来收发信号。

可是一旦同步通信的系统变大到全国性的呢?如果还用电缆或者光缆接到同一个时钟源上,会发生很多问题。首先,建设的成本太大了,要在全国范围内铺设线路,只为传输一个时钟信号,不划算。其次,如果收发信机分别在黑龙江和广东,时钟信号即使以光速传过去,还会产生一定的延时。

那么这个问题怎么解决呢?

随着GPS系统民用化和其越来越广泛的应用,人们似乎看到了解决方案。后来就诞生了以‘GPS时钟GPS clock)为主的时钟信号广播系统radio clock)。

每个GPS卫星上都有2~3个高精度的原子钟,这几块原子钟互为备份的同时,也互相纠正。另外地面的控制站会定期发送时钟信号,和每一颗卫星进行时钟校准。这样的时钟系统堪称世界上最精准的了,为什么不能用来做radio clock呢。不管什么同步通信系统,大家都接入GPS卫星信号,将其中的时钟信号解码,那大家就有了精准的同步时钟源了。

当然你可能会担心卫星信号传送到地面的延迟问题。GPS信号中自带了误差纠正码,接收端可以很容易的把延迟的这段传输延迟去掉。另外,由于卫星信号很微弱,只有在室外才能接受的到,因此每个GPS授时系统都应当有室外天线,否则就不能用了。

这样一来上面列出的两个问题都解决了。用来铺设全国性电缆并不是每家公司都有资金实力的,而且铺设的成本用来买GPS接收器,那肯定可以买到无数个了。而延时的问题,也被GPS出色的编码系统所解决了。真的是太完美了。

关于radio clock,世界上还有其他的一些系统,包括欧盟的伽利略卫星导航系统、中国的北斗卫星导航系统等,都有授时的功能。

由于GPS是美国军方运营,为了国家安全,在未来我国的授时系统(尤其是通信系统、电力系统等关系民生、军队安全的)肯定大部分会换成北斗卫星授时。或者使用GPS与北斗双授时。因此可以看到目前国内很多业内厂家已经积极在研发北斗卫星授时系统,有一些早就出了产品了。这在未来也是一块大市场。http://www.ruichengdianqi.com/

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