高精度自动校时钟在中波转播台中的应用

　　摘要：本文介绍的高精度自动校时钟主要用于时间的校准，并着重介绍了GPS系统和卫星时钟系统。

　　关键字：高精度自动校时钟;GPS系统;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技术的高精度自动校时钟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GPS系统

　　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。