gps授时模块如何使用

GPS授时：GPS授时模块在任意时刻能同时接收其视野范围内4~8颗卫星的信号，其内部硬件电路和软件通过对接收到的信息进行编码和处理，能从中提取并输出两种时间信号：一个是间隔为1秒的同步脉冲信号1PPS，其脉冲前沿与UCT的同步误差不超过1ns，二是包括在串口输出信息中的UCT绝对时间（年、月、日、时、分、秒），它是与1PPS脉冲想对应的。一旦天线位置固定下来，它只需要接收一颗卫星的信号变可维持其精密的时间输出。

北斗授时：北斗授时类似于GPS授时，也是卫星授时的一种，采用中国的北斗导航系统进行高精度授时。北斗授时模块授时原理：北斗卫星系统中的高精度原子钟的准确时间发送给北斗授时模块，通过北斗授时模块的PPS（秒脉冲）输出脚输出给用户使用，目前北斗授时模块的pps精度能达到10ns。

GNSS授时模块列表

SKYLAB针对基站、电力、通讯等应用推出了一系列高精度GPS授时模块SKG12AT，北斗授时模块SKG09DT/SKG12DT/SKG121T，此系列模块可以使用EASY，EPO等辅助功能，在弱信号环境下也能提供优异的定位性能，极大缩短首次定位时间。需要注意的是，SKYLAB定位模块定位后输出的时间是UTC时间，但是定位模块获取的时间实际上是GPS时或者北斗时，此时需要从GPS时或者北斗时换算成UTC时再输出，因此定位模块需要知道GPS时或者北斗时和UTC的时间差——我司通常称这个差值为闰秒修正值或者跳秒数。

时间同步服务器是一种高科技智能化、可独立基于NTP/SNTP协议工作的时间服务器，时间同步服务器从GPS卫星上获取标准时钟信号信息，将这些信息在网络中传输，网络中需要时间信号的设备如计算机，控制器等设备就可以与标准时间源同步。标准的时钟信息通过TCP/IP网络传输，DNTS系列还支持多种流行的时间发布协议，如time/UDP,并支持可设置的UDP端口的中新创科定义的时间广播数据包。NTP和time/UDP的端口号分别固定于RFC-123和RFC-37指定的123和37。
随着计算机应用的广度和深度不断加大，网络中的设备种类和业务类型越来越多，服务器的数量也与日俱增。传统上，各种服务器、网络设备使用的时间都是由设备内部时钟来提供的。由于服务器、网络设备本身的时钟误差是不可避免的，尽管这种误差每天不大，但经过一段时间的累积就会出现大的时间差，从而导致网络中各服务器、网络设备的时间不一致。对于一些重要的行业来说，这种时间的不一致是致命的。基于以上考虑，网络中有必要部署NTP网络时间服务器，使用GPS信号作为时间源，通过NTP协议对网络内的所有服务器和网络设备的时间进行同步。

北京中新创科技北斗网络时钟同步服务器已通过快速瞬变干扰试验、高频干扰试验、辐射电磁场干扰试验、阻尼震荡波干扰试验、冲击电压试验和绝缘试验符合标准GB/T151531-1998（远动设备及系统 第2部分：工作条件 第1篇：电源和电磁兼容），并达到Ⅲ级及以上标准，产品已经北斗网络时钟同步服务器以GPS信号/北斗信号/IRIG-B码/OCXO守时单元（可选）为时间基准，内嵌国际流行的NTP-SERVER服务，以NTP/SNTP协议同步网络中的所有计算机、控制器等设备，实现网络授时。

GPS授时：GPS授时模块在任意时刻能同时接收其视野范围内4~8颗卫星的信号，其内部硬件电路和软件通过对接收到的信息进行编码和处理，能从中提取并输出两种时间信号：一个是间隔为1秒的同步脉冲信号1PPS，其脉冲前沿与UCT的同步误差不超过1ns，二是包括在串口输出信息中的UCT绝对时间（年、月、日、时、分、秒），它是与1PPS脉冲想对应的。一旦天线位置固定下来，它只需要接收一颗卫星的信号变可维持其精密的时间输出。
北斗授时：北斗授时类似于GPS授时，也是卫星授时的一种，采用中国的北斗导航系统进行高精度授时。北斗授时模块授时原理：北斗卫星系统中的高精度原子钟的准确时间发送给北斗授时模块，通过北斗授时模块的PPS（秒脉冲）输出脚输出给用户使用，目前北斗授时模块的pps精度能达到10ns。
需要注意的是，SKYLAB定位模块定位后输出的时间是UTC时间，但是定位模块获取的时间实际上是GPS时或者北斗时，此时需要从GPS时或者北斗时换算成UTC时再输出，因此定位模块需要知道GPS时或者北斗时和UTC的时间差——我司通常称这个差值为闰秒修正值或者跳秒数。定位模块初始定位后一般不能立即从卫星获取闰秒修正值，需要等待一段时间，因此定位模块刚定位后，输出的时间有可能和UTC时间有偏差，可能不是正确的UTC时间——是否有偏差取决于定位模块内部保存的闰秒修正值，SKYLAB定位模块在每次从卫星更新到闰秒修正值后，保存在芯片内部，下次定位时会使用这一修正值直至被更新的修正值替代（该特性仅限A/AT、D/DT系列）。如果定位模块内部预设或者保存的闰秒修正值与当前的闰秒修正值不一样，此时输出的时间不是UTC时间，此时从不正确的时间调整为UTC时间的过程，会出现定位模块输出的定位信息中，某个时间出现了两次的情况，如出现了两个时间一样的RMC语句。SKYLAB的AT、DT系列授时模块（SKG12AT/SKG12DT/SKG17AT/SKG17DT）可以提供闰秒修正值是否更新的信息。

目前接触到的市场上一些几千元的GPS时钟同步设备是以一个单独的芯片代替其授时核心模块的功能，其接收机以单片机或其他芯片代替，遇到标准的GPS时钟同步设备或长期使用后，会出现乱码，时间跳转，间断等现象，在正式场合选择时需慎重选择。北斗时频是GPS时钟同步设备领域里面的领导品牌，北斗时频的GPS时钟同步设备性价比非常高，采用的双系统卫星授时模块，而不是普通的定位模块，性能指标差距很大，我们授时模块是纳秒级，而普通定位授时精度连百毫秒级都无法保证。

GPS时钟同步设备价格一般在几千到几万元，低配点儿的GPS同步时钟装置两三万，高配点儿的GPS同步时钟装置七八万都有，另外，目前接触到的市场上一些几千元的GPS同步时钟装置是以一个单独的芯片代替其授时核心模块的功能，其接收机以单片机或其他芯片代替，遇到标准的GPS同步时钟装置或长期使用后，会出现乱码，时间跳转，间断等现象，在正式场合选择时需慎重选择。“”北斗时频“”的XBD211-XO NTP网络时间服务器是行业内比较知名的一款，性价比非常高，您可以去看一下。

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。

GPS授时：GPS授时模块在任意时刻能同时接收其视野范围内4~8颗卫星的信号，其内部硬件电路和软件通过对接收到的信息进行编码和处理，能从中提取并输出两种时间信号：一个是间隔为1秒的同步脉冲信号1PPS，其脉冲前沿与UCT的同步误差不超过1ns，二是包括在串口输出信息中的UCT绝对时间（年、月、日、时、分、秒），它是与1PPS脉冲想对应的。一旦天线位置固定下来，它只需要接收一颗卫星的信号变可维持其精密的时间输出。

GNSS授时模块

上述选型表中的GNSS授时模块均已批量供货，SKG09DT为小尺寸授时模块，授时精度为±10ns，其余SKG12系列的规格尺寸一样，授时精度分别是SKG121D的授时精度为±25ns，双频定位模块SKG122S/SKG122Y是授时精度为±20ns，SKG1223、SKG121SA的授时精度也高达±20ns，SKG121T则是±39ns的高精度授时模块。

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