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高精度自动校时钟在中波转播台中的应用

—— 高精度自动校时钟使基准时间信号更加精确、稳定
作者:时间:2010-10-23来源:电子产品世界收藏

  摘要:本文介绍的主要用于时间的校准,并着重介绍了和卫星时钟系统。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/113809.htm

  关键字:;;卫星时钟系统引言

  时间,在我们的生活之中,无时无刻不显示出它的作用。时间的准确性则是一个关乎国计民生的重大问题,而中波转播台则对时间的准确性有着特殊的要求。随着中波转播台走向数字化、自动化,时间的准确性对中波转播台自动控制系统的影响也越来越大。随着科技的进步,越来越多的新技术应用于中波转播台。而采用GPS技术的则通过接收并解调出全球定位系统(GPS)的基准时间信号,校准并使中波转播台的时间同步,应用于自动控制系统之中。

  高精度自动校时钟

  高精度自动校时钟主要由GPS系统和卫星时钟系统这两部分构成,而在高精度自动校时钟中,起主导作用的就是GPS系统,它是同步校准的关键。导航全球定位系统,全称为“授时与测距导航全球定位系统”,简称为“全球定位系统(GPS)”。

  GPS系统由空间部分、地面监控部分和用户部分三个部分组成。GPS空间部分主要由二十四颗卫星组成的星座,卫星分布在六条升交点相隔60°的轨道面上,轨道倾角为55°。每条轨道上分布着四颗卫星,相邻两个轨道上的卫星相隔40°,在地球上任何地方至少同时可以看到四颗卫星。卫星的发射信号能覆盖地面面积的38%,在轨道的任何位置,它对地面的距离和波束覆盖面积基本不变。同时在波束覆盖区域内,用户接收到的卫星信号强度近似相等,这对提高同步校准精度十分有利。

  地面监控部分包括1个主控站、3个注入站和5个监测站。监测站的主要任务是对每颗卫星进行观测,精确测定卫星在空间的位置,向主控站提供观测数据。每个监测站还配有GPS接收机,对每颗卫星连续不断地进行观测,每6秒进行一次伪距测量和积分多普勒观测,并采集相关数据。监测站受主控站的控制,定时将观测数据送往主控站。主控站拥有大型计算机,是数据采集、计算、传输、诊断、编辑等功能的主体设备。主控站将编辑的卫星信号传送到位于三大洋的三个注入站,而注入站通过S波段微波链路定时地将信号注入各个卫星,然后将GPS卫星信号发送给用户。

  用户部分主要包括GPS接收机,它是一种卫星信号接收机,用来接收GPS卫星发送的信号,并由此得到基准时间信号。

  GPS系统作为关键部分,能连续地为用户提供精确的基准时间信号,而且所提供数据的信息量大,同时可以通过伪距测量和积分多普勒观测,采集相关数据。GPS系统的卫星钟通过和地面的主钟进行比对,使卫星钟与主钟之间保持精确同步。GPS接收机对GPS卫星所发射的信号进行处理,经过一套严密的误差校正,使输出的基准时间信号达到很高的准确性,而GPS接收机则是卫星时钟系统的重要组成部分。

  高精度自动校时钟卫星时钟系统

  高精度自动校时钟卫星时钟系统是自动校时钟的重要组成部分,自动校时钟的校时功能主要由它完成。卫星时钟系统主要由GPS接收机,稳态时钟,编码驱动器,同步校时电路,软件程序这五部分构成。卫星时钟系统采用专门的GPS接收机接收卫星信号,并解调出AC码,得到高精度的时间码和秒脉冲,作为高精度自动校时钟的基准时间信号。卫星时钟系统功能框图如图1所示。


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