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应用案例GPS时间同步精准授时
时间：2017-06-08 发布者：中新创 浏览次数：次
GPS星群的设计要保证在任何给定时间、在地球上的任何位置都至少能够看到4颗人造卫星。使用4颗GPS人造卫星的测距和传送的人造卫星轨道信息，GPS接收器就能够准确地求出位置和时间。这是借助于数学手段，通过求出以4个或更多的人造卫星为中心的4个或更多球体的交点而完成的。
通过GPS位置解算可以得到当前的纬度、经度和高度，误差在5m以内（仅使用L1波段），而定时则到10ns以内。如果GPS接收器的位置固定，就可以将位置解固定，并采用距离测量来进一步提高时间解的精度。同样，位置固定的接收器只要能看到一颗人造卫星就能够得到时间解，这种情况可能出现在接收器的天空视野被部分遮挡的时候。
GPS系统同步到其自身的时间标度——GPS时间，由美国海军天文台（USNO）提供。USNO运营着两台主时钟设备来为GPS系统提供准确的时间，其中一台在美国华盛顿特区（USNO），而另一台则在美国科罗拉多温泉（Colorado Springs）县（AMC）。GPS时间也与协调世界时间（UTC）保持同步，后者是国际时间标准。但是与UTC不同的是，UTC使用闰秒来加以修正以补偿地球自转的变化，而GPS时间则是一种连续的时间标度，无须上述修正。 GPS时间标度中没有时间跳跃，这一点简化了GPS接收器中连续的时间和位置求解。在1980年，UTC和GPS时间是对准的。但自此之后，UTC就通过增加闰秒来进行周期性的修正，所以GPS时间现在要比UTC时间超前15s。GPS人造卫星的数据广播中包含了UTC修正参数以及对未来的闰秒的预告。这就使得GPS接收器能够根据GPS时间来计算UTC时间。
GPS接收器以标准格式输出人造卫星的信息和时间/位置解。NMEA0183或NMEA2000规范对常见的格式进行了定义。这些规范所定义的语句包括了可见人造卫星、人造卫星信号强度、GPS或UTC时间解和位置解。制造商可能也会定义语句，以便用定制的格式来输出数据或者提供对自家GPS接收器特殊功能的访问。
高级GPSDO解决方案随着对规格更为敏感的应用需求在市场上变得越来越重要，更、成本更低的基于GPS的定时和频率设备就变得越来越多。在标准GPS定时接收器的基础上，更为复杂的GPSDO（GPS锁定晶体振荡器）增加了锁相环电路和稳定性更高的振荡器，以提高设备的相位和保持性能。
通过GPS位置解算可以得到当前的纬度、经度和高度，误差在5m以内（仅使用L1波段），而定时则到10ns以内。如果GPS接收器的位置固定，就可以将位置解固定，并采用距离测量来进一步提高时间解的精度。同样，位置固定的接收器只要能看到一颗人造卫星就能够得到时间解，这种情况可能出现在接收器的天空视野被部分遮挡的时候。
GPS系统同步到其自身的时间标度——GPS时间，由美国海军天文台（USNO）提供。USNO运营着两台主时钟设备来为GPS系统提供准确的时间，其中一台在美国华盛顿特区（USNO），而另一台则在美国科罗拉多温泉（Colorado Springs）县（AMC）。GPS时间也与协调世界时间（UTC）保持同步，后者是国际时间标准。但是与UTC不同的是，UTC使用闰秒来加以修正以补偿地球自转的变化，而GPS时间则是一种连续的时间标度，无须上述修正。 GPS时间标度中没有时间跳跃，这一点简化了GPS接收器中连续的时间和位置求解。在1980年，UTC和GPS时间是对准的。但自此之后，UTC就通过增加闰秒来进行周期性的修正，所以GPS时间现在要比UTC时间超前15s。GPS人造卫星的数据广播中包含了UTC修正参数以及对未来的闰秒的预告。这就使得GPS接收器能够根据GPS时间来计算UTC时间。
GPS接收器以标准格式输出人造卫星的信息和时间/位置解。NMEA0183或NMEA2000规范对常见的格式进行了定义。这些规范所定义的语句包括了可见人造卫星、人造卫星信号强度、GPS或UTC时间解和位置解。制造商可能也会定义语句，以便用定制的格式来输出数据或者提供对自家GPS接收器特殊功能的访问。
高级GPSDO解决方案随着对规格更为敏感的应用需求在市场上变得越来越重要，更、成本更低的基于GPS的定时和频率设备就变得越来越多。在标准GPS定时接收器的基础上，更为复杂的GPSDO（GPS锁定晶体振荡器）增加了锁相环电路和稳定性更高的振荡器，以提高设备的相位和保持性能。
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