北斗系统与GPS卫星授时比较,到底哪个授时精度高？

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。

时钟同步设备主要根据您对时钟同步设备的稳定性来选择单GPS的  单北斗  或者是GPS和北斗双模的，另外稳定性高的要带守时元器件，有恒温晶振守时、铷钟守时。

时钟同步设备恒温晶振守时的便宜些，时钟同步设备铷钟守时的贵些。

XBD211-BD  NTP网络时间服务器支持北斗二代B1卫星信号输入，可设置为单北斗工作模式、不带恒温晶振、不具备守时功能，适应于对时间精度和稳定性要求不高的用户，此款为基础简配版

XBD211-CDMA   NTP网络时间服务器以接收CDMA基站时间信号为准，CDMA信号覆盖范围广，信号强度高，安装方便，适用于无法安装天线的客户应用；

XBD211-XO

NTP网络时间服务器（北斗GPS+恒温晶振）支持GPS北斗二代B1卫星信号输入，可设置为单GPS单北斗或GPS北斗混合模式工作模式、此款为双星模式、同时带恒温晶振守时，时间的稳定性和安全性能非常好，广泛应用于政府、公安、医院、高校单位。

XBD211-RB   NTP网络时间服务器（GPS/BD双模授时+铷原子钟）支持GPS北斗二代B1卫星信号输入，可设置为单GPS单北斗或GPS北斗混合模式工作模式、配置铷钟，主要应用于金融、银行、科研单位、精密仪器等对时间要求比较精准的单位。

Ø并行12通道，L1波段（157542MHz），C/A码（1023MHz码片速率）+载波跟踪（载波辅助跟踪）自动运行T- RAIM 功能

Ø同时跟踪12颗卫星动态性能 速度1550米/秒，加速度9g～12g捕获时间 TTFF典型重捕获时间20秒；TTFF典型温启动15秒，典型初始化启动40秒；TTFF典型冷启动120秒。（测试温度－30～+85摄氏度）

Ø时间精度：1PPS秒脉冲输出，精度 50nsec（平均）；

Ø频率输出：10KHz频率输出，与1PPS信号同步；

Ø1U 19”标准机箱，年、月、日、星期、农历、时、分、秒显示；

Ø输出标准时间信号包括公历（年、月、日、星期、时、分、秒），农历（月，日）；

Ø时码输出接口：2个RS-232，可用于计算机校时；

1个RS485，可用于子钟校时，传输距离不小于1千米；

1个CANBUS接口，用于驱动子钟，传输距离不小于10千米，

支持双向网管，故障实时报警；

Ø手动时区设置，GMT-12至GMT+13；

Ø手动延时设置，±9999秒，精度001秒；

Ø守时精度优于30秒/月

Ø1个网管接口，RS232；可选以太网接口

Ø支持双机热备份，无需时码切换器，系统具有更高的可靠性

Ø计算机校时软件（服务器端，客户端），支持SNTP协议，支持网络校时。

Ø内置高稳温补晶振，年漂移小于1ppm，提供极高的自守时精度（选项）；

Ø可以提供多种方便灵活的传输方式，包括无线及电力线等；（选项）；

Ø大容量蓄电池，在主电源掉电的情况下，还可输出时码480小时（选项）；

Ø以太网输出接口，直接支持SNTP协议及RFC868协议。

Ø多种时码输出接口（选项）： TC89/90 LTC EBU时码输出 国标CCTV逆程时码 IRIG时码输出

由于不是使用同步卫星，因此卫星相对于地面进行高速移动。所以必须使用相对论进行卫星时间的修正。

参照三球交汇定位的原理，根据3颗卫星到用户终端的距离信息，根据三维的距离公式，就依靠列出3个方程得到用户终端的位置信息，即理论上使用3颗卫星就可达成无源定位，但由于卫星时钟和用户终端使用的时钟间一般会有误差。

而电磁波以光速传播，微小的时间误差将会使得距离信息出现巨大失真，实际上应当认为时钟差距不是0而是一个未知数t，如此方程中就有4个未知数，即客户端的三位坐标（X，Y，Z），以及时钟差距t；

故需要4颗卫星来列出4个关于距离的方程式，最后才能求得答案，即用户端所在的三维位置，根据此三维位置可以进一步换算为经纬度和海拔高度。

若空中有足够的卫星，用户终端可以接收多于4颗卫星的信息时，可以将卫星每组4颗分为多个组，列出多组方程，后通过一定的算法挑选误差最小的那组结果，能够提高精度。

电磁波以30万千米/秒的光速传播，在测量卫星距离时，若卫星钟有一纳秒（十亿分之一秒）时间误差，会产生三十厘米距离误差。尽管卫星采用的是非常精确的原子钟，也会累积较大误差，因此地面工作站会监视卫星时钟，并将结果与地面上更大规模的更精确的原子钟比较，得到误差的修正信息。

最终用户通过接收机可以得到经过修正后的更精确的信息。当前有代表性的卫星用原子钟大约有数纳秒的累积误差，产生大约一米的距离误差。

为提高定位精度，还可使用差分技术。在地面上建立基准站，将其已知的精确坐标与通过导航系统给出的坐标相比较，可以得出修正数，对外发布，用户终端依靠此修正数，可以将自己的导航系统计算结果进行再次的修正，从而提高精度。例如，全球定位系统使用差分全球定位系统后，定位精度可达到5米左右。

扩展资料：

空间定位原理

在空间中若已经确定A、B、C三点的空间位置，且第四点D到上述三点的距离皆已知的情况下，即可以确定D的空间位置。

原理如下：因为A点位置和AD间距离已知，可以推算出D点一定位于以A为圆心、AD为半径的圆球表面，按照此方法又可以得到以B、C为圆心的另两个圆球，即D点一定在这三个圆球的交汇点上，即三球交汇定位。北斗的试验系统和正式系统的定位都依靠此原理。

北斗时钟DNTS-82-OB是一种高科技智能的、可独立工作的基于NTP/SNTP协议的高精度时钟同步服务器。北斗时钟DNTS-82-OB从北斗地球同步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钟信号同步。当接收机无信号时，北斗时钟DNTS-82-OB使用内置的恒温晶振守时，守时精度可达1E-9。北斗时钟DNTS-82-OB使用标准的时钟信息

　　通过TCP/IP网络传输，北斗时钟DNTS-82-OB支持多种流行的时间发布协议，如NTP,time/UDP,还可支持可设置的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。北斗时钟DNTS-82-OB同时支持SNTP协议的广播工作模式。

　　DNTS-82-OB有2个10/100M自适应的以太网口，网口间物理相互隔离，完全保证数据安全性，可全设置同一个网段或者不同网段，具有冗余性，某个网口的故障将不会影响其他网口正常工作。每个以太口必须设置独立IP地址。

　　北斗时间服务器详细参数

　　授时精度：1-10ms

　　支持协议：NTP/SNTPV10,V20,V30,V40,SNMP,UDP,Telnet,IP,TCP

　　网口数量：2个10/100M自适应以太网

　　CPU：双CPU同时工作，32位CPU为双核处理器，性能及大提高

内置时钟：内置恒温晶振，当卫星信号丢失情况下仍须输出标准时间信号

有可能是没有启用互联网连接，不能实时同步服务器，也有可能是校时还没到时间，因为中间有一个间隔

时间同步就是通过对本地时钟的某些操作，达到为分布式系统提供一个统一时间标度的过程。在集中式系统中，由于所有进程或者模块都可以从系统唯一的全局时钟中获取时间，因此系统内任何两个事件都有着明确的先后关系。

而在分布式系统中，由于物理上的分散性，系统无法为彼此间相互独立的模块提供一个统一的全局时钟，而由各个进程或模块各自维护它们的本地时钟。由于这些本地时钟的计时速率、运行环境存在不一致性，因此即使所有本地时钟在某一时刻都被校准

一段时间后，这些本地时钟也会出现不一致。为了这些本地时钟再次达到相同的时间值，必须进行时间同步操作。

扩展资料：

时间同步的主要分类

无线电波

时间同步的另一种方法是用无线电波传播时间信息。即利用无线电波来传递时间标准．然后由授时型接收机恢复时号与本地钟相应时号比对，扣除它在传播路径上的时延及各种误差因素的影响，实现钟的同步。

随着对时钟同步精度要求的不断提高，用无线电波授时的方法，开始用  授时（ms级精度），由于短波传播路径受电离层变化的影响，天波有一次和多次天波，地波传播距离近，使授时精度仅能达到ms级。

后来发展到用超长波即用奥米伽台授时，其授时精度约10μs左右，后来又用长波即用罗兰C台链兼顾授时，其授时精度可达到μs，即使罗兰C台链组网也难于做到全球覆盖。后来又发展到用卫星钟作搬钟。用超短波传播时号．通过用户接收共视某颗卫星，使其授时精度优于搬钟可达到10ns精度。

卫星

看来利用卫星授时是实现全球范围时钟精密同步的好办法，只有利用卫星，才可在全球范围内用超短波传播时号；用超短波传播时号不仅传递精度高，而且可提高时钟比对精度

通过共视方法，把卫星钟当作搬运钟使用，且能使授时精度高于直接搬钟，直接搬钟难于使两地时钟去共视它。共视可以消除很多系统误差以及随时间慢变化的误差，快变化的随机误差可通过积累平滑消除。

网络

首先要了解什么是NTP协议 :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。　

NTP最早是由美国Delaware大学的Mills教授设计实现的，从1982年最初提出到现在已发展了将近20年，2001年最新的NTPv4精确度已经达到了200毫秒。　

NTP同时同步指的是通过网络的NTP协议与时间源进行时间校准。前提条件，时间源输出必须通过网络接口，数据输出格式必须符合NTP协议。　

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，并给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。

-时间同步

卫星导航定位系统需要至少4颗卫星来确定用户的三维位置信息，即经度、维度和海拔高度。

最早的两颗“伽利略”卫星是在2011年10月发射的，2012年又发射了第三颗和第四颗卫星。随着基础设施建设不断进行，“伽利略”系统的精度将不断提升。

GPS的基本定位原理是卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息，用户接收到这些信息后，经过计算求出接收机的三维位置，三维方向以及运动速度和时间信息。

扩展资料：

一、全球定位系统组成

系统由监控中心和移动终端组成，监控中心由通讯服务器及监控终端组成。通讯服务器由主控机、GSM/GPRS接受发送模块组成。

移动终端由GPS接收机，GSM收发模块，主控制模块及外接探头等组成，事实上GPS定位系统是以GSM、GPS、GIS组成具有高新技术的“3G”系统。

GPS接收机的结构分为：天线单元和接收单元两大部分。

二、特点

1、全天候，不受任何天气的影响。

2、全球覆盖（高达98%）。

3、 三维定点定速定时高精度。

4、 快速、省时、高效率。

5、 应用广泛、多功能。

6、可移动定位。

-全球卫星定位系统

中新网－欧洲“伽利略”系统首次为用户定位 精度10米

1 保证Intranet/Internet内所有的计算机时间同步

2 网口授时精度：1～10ms

3 12通道GPS接收机，寻星时间小于10秒

4 可用于WIN95/98/ME/NT/2000，Unix，Linux等

5 串口输出精度可达微秒级

6 完善的SNMP网管功能

7 可同步数万台客户端、服务器、工作站等设备时钟

8 采用高性能、宽范围开关电源，工作稳定

9 GPS接收天线重点考虑了防雷设计、稳定性设计、抗干扰设计， 信号接收可靠性高，不受地域条件和环境的限制

10 可选模块：IRIG-B码输入/输出，CDMA，北斗接收机，1PPS，1PPM，1PPH