GPS以及“北斗”卫星导航系统是怎样实现授时功能的

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。

在北斗开发模块方面，常州莱特提供的北斗/GPS高精度导航模块，支持北斗
B1+
GPS
L1+
GLONASS
L1三系统，预留伽利略系统，具有众多特点和功能，在模块性能方面也有着很大的提高，主要特点如下：
北斗开发模块的特点
1）支持外接频标，支持PPS输出
2）兼容进口板卡的物理尺寸、电气接口以及指令报文，可完全替代进口板卡
3）可直接输出PJK平面坐标，易于各种系统集成及机械控制等
4）支持定制化服务，可以满足不同行业应用的特殊需求
5）体积小、重量轻、功耗低
6）独一无二的性价比

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。

---