GPS时钟的介绍

GPS在世界任何地方都可以提供一个高可靠的时间标准给网络管理员，GPS是设计来做导航和授时的，它由地球轨道上的带有原子钟的24颗卫星组成。基于GPS的时间服务器（NTP）不但授时精度比互联网上的时间服务器（NTP）高，而且时间还可以连续不断的更新，就是说GPS时钟可以每秒更新时间服务器（NTP）的时间，而不需要周期性的发送请求到其它时间服务器（NTP）请求时间，这只能在一个请求周期结束的时候才能更新本地时间服务器（NTP）的时间。

GPS时钟也是基于最新型GPS高精度定位授时模块开发的基础型授时应用产品。能够按照用户需求输出符合规约的时间信息格式，从而完成同步授时服务。其主要原理是通过GPS或其他卫星导航系统的信号驯服晶振，从而实现高精度的频率和时间信号输出

有很多时间源可以来设置NTP的时间，精度由低到高包括：拨号连接，无线电接收机、互联网NTP时间服务器（NTP）以及GPS卫星系统。互联网上有很多NTP服务器，但是它们的可靠性比较低，因为这取决于你的互联网连接的可靠性、本地网的流量以及NTP服务器的可靠性和负载情况。

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05mm，校差中误差为03mm。

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+(1~2ppmD)；50km以上可达01~001ppm。

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：