GPS卫星校时钟和模块的简单介绍

因行业和使用环境的不同,客户在采购卫星校时产品的时候,会有不同的需求,总体上可以分为两大类,机箱式需求和卫星校时模块式。本文将针对常用的,在销售的gps卫星校时产品的功能、特点以及采购建议进行简单介绍。

一、卫星校时钟的原理及特点

gps和北斗卫星是卫星校时钟和卫星校时模块的时间源,一般在选择卫星校时钟的时候,常用的产品有单GPS,GPS+BD或单北斗,在选择之前我们先了解一下gps卫星和北斗卫星作为时间源的原理及优缺点。

卫星校时钟接收GPS或北斗卫星授时信号,从卫星上获取标准的时间信息,通过NTP或SNTP协议为网络设备提供精确、标准的时间服务,同时产生同步脉冲信号及串口时间信息。

gps作为时间源最大的特点就是安全系数低,可靠性差。虽然不向终端用户收取任何费用,但是同时定位精度和授时精度也不做任何保证,其次为保证自身利益采取“ 选择可用性” 政策 降低了定位精度和授时精度。

我国自主研发的北斗卫星导航系统由空间段、 地面段和用户段三部分组成, 空间段包括5 颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星, 具有定位、 精密授时和报文通信三大功能。采用北斗卫星授时具有以下优点:

1)首先北斗系统由中国自主控制,安全系数高,适合关键部门

2)北斗卫星授时体制好,可实现单星稳定授时。 gps采用低轨运动卫星因卫星切换将影响授时精度。北斗卫星采用地球同步轨道静止卫星, 可以确保永远接收到同一颗卫星,保证整个授时应用中不需要发生卫星切换,保证了授时稳定性和可靠性;

3)从理论上来说,北斗卫星覆盖范围大,没有通讯盲区,系统覆盖了中国及周边国家和地区,采用同步轨道,轨道高于gps,更容易接收信号。

总体来说目前建议采购GPS+BD双模的卫星校时钟,北斗收星颗数目前来说没有GPS稳定,但是GPS后期很有可能受到国际政策的影响。

二、卫星校时钟常用的对时信号

卫星校时钟一般常用的对时信号有NTP 授时、 脉冲、 B码、 DCF77信号等,根据具体的使用需求和环境,选择某几种授时方式结合起来使用。下面将几种授时方式介绍如下:

NTP授时:是常用的授时方式,在NTP协议基础上给需要授时的网络设备传递统一、 标准的时间。 在网络上指定若干时钟源网站,提供授时服务,NTP协议是OSI参考模型高层协议符合UDP传输协议格式。gps卫星校时钟厂家Tel:18991937619(wx)小刘 但是因为没有硬件支持授时精度只能到毫秒级,常见的设备和普通民用行业对精度要求不是特别高,均可采用这种授时方式。

脉冲信号:脉冲信号只用于时刻校准,可作为被授时设备的时标信号,不含有年月日时分秒信息,授时精度为纳秒级。具有周期性,间隔一个周期输出一次脉冲信号 ,有秒脉冲( 1PPS)、  分脉冲(1PPM)和小时脉冲(1PPH)。

B码:即 IRIG-B码,是美国负责制订靶场标准等工作的机构IRIG 制定的一种时间码型标准,目前被广泛应用。 B码分为交流B码和直流B码,均可携带时间报文、 时标信号和载波, B码内既包含年月日时分秒信息, 又可用脉冲沿反映时刻信息,交流B码与直流B码授时精度分别为微秒级和纳秒级。

DCF77信号:是施耐德、 西门子等德国厂商的专用对时信号, 包含年、 月、 周、 日、 时、 分、秒等信息, 包含时标信号,现在一般用来提供给施耐德的PLC模块用来对时,授时精度为纳秒级别,这种信号格式一般不太使用。

三、卫星校时钟的产品介绍

1、整机式卫星校时钟

类别

型号

输入信号

输出信号

时钟源

吞吐量

特点

gps卫星校时

SYN210型

GPS

出厂默认

NTP、1pps、串口

温补晶振

4000次/秒

价位低廉,百兆网

gps北斗卫星校时钟

SYN213型

GPS+北斗

出厂默认

NTP、1pps、串口

温补晶振

4000次/秒

普通经济型,百兆网

NTP时间同步服务器

SYN2151型

GPS+北斗使用中可设置

NTP、1pps、串口

恒温晶振

14000次/秒

高配千兆网

标准同步时钟

SYN4505型

GPS+北斗

IRIG-B(DC)

IRIG-(DC)

网络输出

1PPM,1PPS

串口

恒温晶振

4000次/秒

常用于电力行业

2、卫星校时模块  

类别

型号

输入信号

输出信号

尺寸

特点

NTP客户端

SYN2931型

NTP

串口+1PPS

45x33x15mm

价位低廉,百兆网

嵌入式NTP服务器模块

SYN2932型

串口+1PPS输入

ntp

90x67x16mm

模块化

物理接口为双排插针

嵌入式NTP板卡

SYN2934型

串口+1PPS输入

ntp

110x110x22mm

千兆网口

板卡化物理接口有DB9,BNC,绿色螺钉端子可选

NTP服务器模块

SYN2936型

串口RMC语句+1PPS输入

ntp

45x33x10mm

百兆网

特小型化

插针式

 

 

四、gps卫星校时钟或模块选购建议

在选择北斗或gps卫星校时钟的时候,请确定好以下几点:

  1. 需要板卡、整机还是模块,整机我们是标准1U或4U上机架的目前来说1U机箱因尺寸大小限制,最多可以扩展到4路ntp输出。如需更多可以选择我厂的4U产品
  2. 输入的时间源是单GPS还是GPS+BD?
  3. 有无外参考信号类型输入,例如IRIG-B码、PTP、1PPS等
  4. 具体给哪个行业使用,使用环境是什么,是需要上机架还是内置到机器里面?需要给多少台设备授时?
  5. 内部时钟源即守时模块是温补晶振,恒温晶振还是铷钟
  6. 如果需要架设天线,是否方便?天线标配的是30米,是否够用,天线可以扩展50米、70米、80米、100米、150米、200米等
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