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技術(shù)文章

時間同步的概述
發(fā)布時間:2022-09-04 09:58 瀏覽次數(shù):

時鐘同步也叫“對鐘”,要把分布在各地的時鐘對準(zhǔn)(同步起來),***直觀的方法就是搬鐘,可用一個標(biāo)準(zhǔn)鐘作搬鐘,使各地的鐘均與標(biāo)準(zhǔn)鐘對準(zhǔn);或者使搬鐘首先與系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)時鐘對準(zhǔn),然后使系統(tǒng)中的其他時針與搬鐘比對,實現(xiàn)系統(tǒng)其他時鐘與系統(tǒng)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)時鐘同步。

所謂系統(tǒng)中各時鐘的同步,并不要求各時鐘完全與統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)時鐘對齊。只要求知道各時鐘與系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)時鐘在比對時刻的鐘差以及比對后它相對標(biāo)準(zhǔn)鐘的漂移修正參數(shù)即可,勿須撥鐘。只有當(dāng)該鐘積累鐘差較大時才作跳步或閏秒處理。因為要在比對時刻把兩鐘“鐘面時間對齊,一則需要有精密的相位微步調(diào)節(jié)器會調(diào)節(jié)時鐘用動源的相位,另外,各種驅(qū)動源的漂移規(guī)律也各不相同,即使在兩種比對時刻時鐘完全對齊,比對后也會產(chǎn)生誤差,仍需要觀測被比對時鐘驅(qū)動源相對標(biāo)準(zhǔn)鐘的漂移規(guī)律,故一般不這樣做。


在導(dǎo)航系統(tǒng)用戶設(shè)備中,除授時型接收機(jī)在定位后需要調(diào)整1PPS信號前沿出現(xiàn)時刻外(它要求輸出秒信號的時刻與標(biāo)推時鐘秒信號出現(xiàn)時刻一致),一般可用數(shù)學(xué)方法扣除鐘差;時間同步的另一種方法是用無線電波傳播時間信息。即利用無線電波來傳遞時間標(biāo)準(zhǔn).然后由授時型接收機(jī)恢復(fù)時號與本地鐘相應(yīng)時號比對,扣除它在傳播路徑上的時延及各種誤差因素的影響,實現(xiàn)鐘的同步。隨著對時鐘同步精度要求的不斷提高,用無線電波授時的方法,開始用短波授時(ms級精度),由于短波傳播路徑受電離層變化的影響,天波有一次和多次天波,地波傳播距離近,使授時精度僅能達(dá)到ms級。后來發(fā)展到用超長波即用奧米伽臺授時,其授時精度約10μs左右,后來又用長波即用羅蘭C臺鏈兼顧授時,其授時精度可達(dá)到μs,即使羅蘭C臺鏈組網(wǎng)也難于做到***覆蓋。后來又發(fā)展到用衛(wèi)星鐘作搬鐘。

用超短波傳播時號.通過用戶接收共視某顆衛(wèi)星,使其授時精度優(yōu)于搬鐘可達(dá)到10ns精度。看來利用衛(wèi)星授時是實現(xiàn)***范圍時鐘精密同步的好辦法,只有利用衛(wèi)星,才可在***范圍內(nèi)用超短波傳播時號;用超短波傳播時號不僅傳遞精度高,而且可提高時鐘比對精度,通過共視方法,把衛(wèi)星鐘當(dāng)作搬運鐘使用,且能使授時精度高于直接搬鐘,直接搬鐘難于使兩地時鐘去共視它。共視可以消除很多系統(tǒng)誤差以及隨時間慢變化的誤差,快變化的隨機(jī)誤差可通過積累平滑消除。

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