什么叫做授时？

“授时”是指利用无线电波发播标准时间信号的工作，国外常称为"time service"。根据授时手段的不同分为短波授时、长波授时、卫星授时、互联网和电话授时等。 (1)短波授时的基本方法是由无线电台发播时间信号（简称时号），用户用无线电接收机接收时号，然后进行本地对时。 (2)长波授时利用长波（低频）进行时间频率传递与校准，是一种覆盖能力比短波强，校准的准确度更高的授时方法。 (3)卫星授时可以实现发播信号大面积的覆盖，而且比起前两种授时方法，它的精度更高。根据卫星在授时中所起的作用卫星授时分为主动式和中转式。北京中新创科技有限公司，是一家致力于研发生产智能化网络产品授时服务的高科技企业。

时钟同步服务器授时原理：

XBD211北斗NTP时钟同步服务器利用卫星天线接收GPS北斗卫星时间信息，通过同轴线缆传输给时间服务器，时间服务器通过内部接收机接收卫星信号对本机进行时间同步，然后通过NTP网络协议传输给xbd706型指针式子钟及其他网络终端设备，使终端设备和时间服务器时间同步，该时间服务器还可以通过串口信息给串口终端设备授时，通过1PPS同步脉冲信号对时间服务器进行测试。

时钟同步服务器守时原理：

XBD211北斗NTP网络时间服务器通过接收卫星信号给终端设备授时的，当时间服务器失去卫星信号的情况时，就不能保证时间准确性了，这就需要时间服务器具守时功能。时间服务器内置高精度温补晶振，在卫星失锁的情况下，还可以实现长时间、高精度的守时功能，并提供准确时间信息和脉冲输出时间，是建立时间尺度和实现时间统一的专用授时仪器。时间服务器也可选择恒温晶振、铷原子钟、驯服恒温晶振模块、驯服铷钟模块等守时精度更高的模块。

时钟同步服务器产品功能：

XBD211北斗NTP网络时间服务器具时钟服务器是为大、中型局域网设备提供精确、标准、安全、稳定的多功能网络时间同步服务的最佳解决方案，XBD221-RB-DP (GPS+北斗+铷钟+双电源)时钟服务器采用高精度GPS/北斗双模授时接收机，提供精确的秒同步时钟信号，并由GPS/北斗授时接收机秒信号驯服校准，内置高稳定度铷原子钟，并由GPS/北斗授时接收机秒信号驯服校准，守时精度实现日漂移10微秒，XBD211时钟服务器采用软硬件协同的网络安全技术，标准的NTP和SNTP网络对时协议，工业级服务器主板，同时还可支持串口授时、1PPS脉冲信号输出，B码输出等功能。同时，XBD221时钟服务器内置双电源和锂电（选配），适合于政府等保密机房，在不允许外接卫星天线的情况下，可以在室接上卫星天线外把卫星时钟服务器时间校准，然后拔掉天线把设备抱到室内运行。

比起北斗导航系统的高精度定位功能，人们对于精密授时这一基础功能相对的陌生。其实精密授时自古就有，从古时的打更报时到现在通过授时系统精密授时，我们对于精确可靠的时间的需求从未间断。

时间在我们的日常生活中至关重要。相比时间出错，导航出错导致的可能只是走错路。如果授时系统出现误差，哪怕差一秒，后果超乎想象！

01 什么是授时

所谓授时，解决的是时间同步的问题。国家授时中心会通过导航卫星进行发播或转播标准时间信号以守住标准时间，使之保持连续、稳定，然后再应用到各行各业。

目前GPS卫星校时器有多种时间同步接口标准实现时间的传递。对于广域分布式网络而言，采用卫星授时接收机得到标准时间后，需要将这个时间发布给系统的每个部分。

常用的时间同步接口有时间编码，典型的时间码如IRIG-B码，有直流码和交流码之分。交流码（AC）信号相对直流码，传输距离较远。

以往要实现计算机的时间同步，采用的是NTP网络时间同步协议。随着对时间同步精度要求的提高，NTP网络授时ms级别精度在许多对同步精度要求更高的领域已经无法满足需求。

这种情况下，PTP受到许多用户的关注。PTP的全称是“网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准”。PTP授时精度高，可达到ns级别。PTP协议里面有两种精度一样的对时方式，mac方式以及udp模式，而比较常用的是udp模式。

补充说明

时间系统也称为时间频率基准，它规定了时间测量的参考标准，包括时刻的参考标准和时间间隔的尺度标准，比如：

以地球自转周期为基准的世界时（Universal Time，UT）以地球绕太阳公转周期为基准的历书时（Ephemeris Time，ET）；以铯原子内部电磁振荡频率为基准的原子时（Atomic time，AT）；

目前国际通用的标准时间叫做协调世界时（Universal Time Coordinated，UTC），它是以原子时的秒长为基础，与世界时的时刻相结合。当两者之差逐年积累，达到09秒时，就通过正负1闰秒的方式弥补误差，同时保持时间尺度的均匀。

02 授时差一秒，会有什么后果

授时的应用范围很广，航天发展、卫星发射、战场调度、金融结算等等都有精密授时的身影。

那么，如果授时系统出现偏差，会发生什么难以想象的后果呢？

以卫星发射来说：

火箭发射升空后，不论是发射场、测控站以及测量船都会对火箭进行连续测控。而所有的测控都会根据火箭的飞行轨迹和速度，推算出火箭将出现的方位和时间。这时候如果各个测控站的时间不同步，就有极大的可能失去火箭的追踪。毕竟是每秒几公里速度的火箭，差不到一秒都会丢失它的信号。

以航天活动来说：

平常在中或者新闻里都会看到飞船和目标飞行器交会对接的画面。就像是我国“天舟一号”以及“天宫二号”的交会对接，都是需要精密的时间同步，对两个飞行器进行姿态的同步观测，实时发出测控指令，才能保证对接成功，否则，“太空之吻”的美谈就很有可能变为“太空车祸”。

以战场调度来说：

现代战争中，比拼的，更多是网络作战。而精准的时间系统作为网络作战的关键，对于指挥系统的调度，武器系统的打击有着不可替代的作用。精度达到几十纳秒量级的原子钟，对时间频率的同步将会在未来的战场调度上发挥更重要的作用。

以金融领域来说：

相差一秒，交易的状态、结果将是天渊之别。在金融交易里面，一秒钟的时间会有着大量的交易和瞬息万变的数字跳动，细小的误差对于涨与跌有着十分重要的影响。

不仅仅是上面提到的领域，精密授时的重要性还可以在通讯领域、电力输送、航空航海等等都有着不同程度的影响。

目前北斗导航系统的单向授时精度已经达到几十纳秒量级，如果未来能够建立我国的国家时间标准，通过法律定义国家的标准时间，将会使北斗的精密授时在各行各业的作用发挥到最大！

中国北斗卫星二代的授时精度是10纳秒。纳秒，时间单位。一秒的10亿分之一，北斗授时精度即等于10的负9次方秒。在当前北斗三号共视可视卫星比北斗二号数少一半的情况下，达到共视比对授时精度12ns，北斗三代授时精度比北斗二代授时精度提升幅度约19%。

所以目前国内的市场应用，我们大多是选用北斗和GPS双模授时的方式，这样在GPS信号差或者GPS授时精度受到干扰的情况下，产品就会自动切换到北斗授时模式下，北斗授时精度受影响的情况下会自动切换到GPS授时模式下。这样GPS授时和北斗授时是互补的，两者都没有卫星信号的情况下，还可以选择内部的恒温晶振或者铷原子钟去守时，这样可以保持授时设备的持续稳定运行。

GPS授时准确，因为GPS授时是一种接受GPS卫星发射的低功率无线电信号，通过计算得出GPS时间的接受装置。为获得准确的GPS时间，GPS时钟必须先接受到至少4颗GPS卫星的信号，计算出自己所在的三维位置。在已经得出具体位置后，GPS时钟只要接受到1颗GPS卫星信号就能保证时钟的走时准确性。
网络授时是指NTP协议全称网络时间协议(Network Time protocol)。它的目的是在国际互联网上传递统一、标准的时间。具体的实现方案是在网络上指定若干时钟源网站，为用户提供授时服务，并且这些网站间应该能够相互比对，提高准确度。
GPS授时系统是针对自动化系统中的计算机、控制装置等进行校时的高科技产品，GPS授时产品它从GPS卫星上获取标准的时间信号，将这些信息通过各种接口类型来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。

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