GPS授时设备和北斗授时设备在接卫星天线的情况下精度可达NS级别,
gps授时设备和北斗授时设备授时原理
无论GPS卫星或者北斗卫星上都搭载了原子钟(铯钟或者是铷钟)。有了精确的时钟,加上地面站的不断校正,卫星系统的时间会是非常准确的。卫星会在自己的电文中播发一个时间,播发这个时间的信号边沿是和这个时间值严格对应的。通过测量这个边沿,可以在本地恢复出一个精确的变化边沿,这个边沿是与发射时刻同步的。导航电文中提供了当前时刻所在的“周数”,这个周数是从北斗或者GPS系统的起始时间开始计数的,另外通过计算调制在载波上的伪随机码的信息可以知道当前的周内秒,有了这些信息即可实现授时功能。
gps授时设备和北斗授时设备常见的授时方式
目前主流的时间同步信号及接口方式有1PPS/1PPM、IRIG-B码、RS-232串口和NTP网络授时等。1PPS/1PPM脉冲和IRIG-B码授时精度最高可达到纳秒量级,RS-232和NTP授时一般情况下精度可达毫秒量级。1PPS/1PPM和IRIG-B码和RS-232都需要专用接口和线缆,而NTP方式则可采用网络的方式。
a) 1PPS/1PPM授时方式此格式时间信号每秒或每分时输出一个脉冲信号。显然,脉冲输出不含具体时间信息。
b) B码授时方式IRIG共有A、B、D、E、G、H几种编码标准。其中在时间同步应用中使用最多的是IRIG-B编码,有DC码
(BC电平偏移)、AC码
(1kHz正弦载波调幅)等格式。IRIG-B信号每秒输出一帧,每帧长为一秒。一帧共有100个码元,由不同脉冲宽度的码元来代表二进制0、1和位置标志位。
c)
RS-232串口授时方式时间输出通过EIA标准串行接口发送一串以ASCII码表示的日期和时间报文。时间报文中可插入奇偶校验、时钟状态、诊断结果等丰富的信息。此种方法可以在计算机上使用软件直观的看到当前的时间信息,并且随时的校正计算机时间,使用非常方便。
d)网络授时方式网络授时是使用NTP协议在互联网上传递统一、标准的时间。具体的实现方案是在网络上指定若干时间服务器,为用户提供授时服务,并且这些时间服务器间应该能够相互比对,提高准确度。局域网内所有的PC、服务器和其他设备通过网络与时间服务器保持同步,NTP协议自动判断网络延时,并对得到的数据进行时间补偿。从而使局域网设备时间保持统一精准。
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网络时间服务器是针对计算机、自动化装置等进行校时而研发的高科技产品,网络时间服务器从GPS卫星上获取标准的时间信号,将这些信号通过各种接口传输给自动化系统中需要时间信息的设备(计算机、保护装置、故障录波器、事件顺序记录装置、安全自动装置、远动RTU),这样就可以达到整个系统的时间同步。同步电动机。在电力系统中,所有的电网设备都需要按照相同的时间标准运行,以保证电能的传输和供应的稳定性和安全性。而同步电动机可以自带同步器,它在电力系统中起到了授时的重要作用。
同步电动机的转子和同步器是相互耦合的,当同步电动机接入电力系统后,同步器会自动与系统的频率同步运转。这样,同步电动机就能够将电力系统的频率信号转化为机械转速信号,通过输出轴给其他设备提供精准的授时信号。
同步电动机的授时功能非常重要,因为电力系统中的各个设备需要按照同样的时间标准进行运行。任何一个设备的运行偏差都会影响整个电力系统的运转,导致电网的负荷不平衡、电压不稳定等问题。因此,同步电动机作为电力系统中的“心脏”,承担着授时和同步运转的关键任务。
NTP时间同步服务器 主要偏重于NTP时间同步功能
北斗时间同步服务器 主要偏重于北斗卫星时间来源
GPS时间服务器跟北斗时间同步服务器一样也偏重于时间来源是GPS卫星。
目前计算机网络中各主机和服务器等网络设备的时间基本处于无序的状态。随着计算机网络应用的不断涌现,计算机的时间同步问题成为愈来愈重要的事情。以Unix系统为例,时间的准确性几乎影响到所有的文件 *** 作。 如果一台机器时间不准确,例如在从时间超前的机器上建立一个文件,用ls查看一下,以当前时间减去所显示的文件修改时间会得一个负值,这一问题对于网络文件服务器是一场灾难,文件的可靠性将不复存在。为避免产生本机错误,可从网络上获取时间,这个命令就是rdate,这样系统时钟便可与公共源同步了。但是一旦这一公共时间源出现差错就将产生多米诺效应,与其同步的所有机器的时间因此全都错误。
另外当涉及到网络上的安全设备时,同步问题就更为重要了。这些设备所生成的日志必须要反映出准确的时间。尤其是在处理繁忙数据的时候,如果时间不同步,几乎不可能将来自不同源的日志关联起来。 一旦日志文件不相关连,安全相关工具就会毫无用处。不同步的网络意味着企业不得不花费大量时间手动跟踪安全事件。现在让我们来看看如何才能同步网络,并使得安全日志能呈现出准确地时间。
Internet的发展使得电子货币,网上购物,网上证券、金融交易成为可能,顾客可以坐在家里用个人电脑进行上述活动。要保证这些活动的正常进行就要有统一的时间。不能设想用户3点钟汇出一笔钱银行2点50分收到。个人电脑的时钟准确度很低,只有10-4、10-5,一天下来有可能差十几秒。
现在许多在线教学系统的许多功能都使用了时间记录,比如上网时间记录,递交作业时间和考试时间等等。通常在线教学系统记录的用户数据均以网站服务器时间为准。笔者以前就曾出现过因为应用服务器时间还在23点55分,而数据库服务器已跨过24点,导致正在进行的整个批处理日切或数据归档等重要处理失败或根本无法进行的情况,其实应用和数据库服务器时间也只是相差了几分钟而已。为了避免出现这种情况,系统管理员要经常关注服务器的时间,发现时间差距较大时可以手工调整,但由系统管理员手工调整既不准确、并且随着服务器数量的增加也会出现遗忘,因此有必要让系统自动完成同步多个服务器的时间。
上述问题的解决方法,就是需要一个能调整时钟抖动率,建立一个即时缓和、调整时间变化,并用一群受托服务器提供准确、稳定时间的时间管理协议,这就是网络时间协议(NTP)。如果你的局域网可以访问互联网,那么不必安装一台专门的NTP服务器,只需安装NTP的客户端软件到互联网上的公共NTP服务器自动修正时间即可,但是这样时间能同步但不精准还可能因为网络不稳定从而导致时间同步失败的结果,最佳方案则是在网络里安装一台属于自己的NTP服务器硬件设备,将各个计算机时间同步且统一起来,成本也不高即便高相对于大数据服务器来说孰轻孰重,作为网络工程师你更清楚。
总结:
随着网络规模、网上应用不断扩大,网络设备与服务器数量不断增加。网络管理员在查看众多网络设备日志时,往往发现时间不一,即使手工设置时间,也会出现因时区或夏令时等因素造成时间误差;有些二层交换机重启后,时钟会还原到初始值,需要重新设置时间。对于核心网络设备和重要应用服务器而言,它们之间有时需要协同工作,因此时间的准确可靠性显得尤为重要。
NTP服务的配置及使用都非常简单,并且占用的网络资料非常小。NTP时间服务器目前广泛应用于网络安全、在线教学、数据库备份等领域。企业采取措施同步网络和设备的时间非常重要,但确保安全设备所产生的日志能提供精确的时间更应当得到关注。
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