gps校时器相关的授时信号

GPS校时器广泛应用在金融、电力、交通、工业、国防等领域。根据不同设备及对时精度的要求，提供的对时方式也不同。本文集中介绍gps校时器相关的常见授时信号。

1、TOD+1PPS授时

串口时间报文对时方式是指时间同步系统通过RS-422/485/232串口以串行数据流的方式输出时间信息，被授时设备接收串行时间信息后进行时间同步。串行口对时方式受信道时延、中断处理等不确定性延时的影响，只能实现10ms级对时。对于时间精度要求较高的被授时设备，一般采用1pps+TOD串口时间报文方式实现高精度的时间同步。

TOD是一天中的时间信息，是一种串行时间接口协议的简称。一般采用串行RS232/422进行通信，用户有各自的通信协议，一般只要通信协议里面含有年月日时分秒等信息就可以称之为TOD，有的包含的语句稍微多一点，还包括星期、设备状态等。1PPS即为一秒一个脉冲的意思，就是叫做秒脉冲。

我公司校时器采用的TOD语句极为简单，只有八个字节，包含帧头，帧尾，年月日时分秒等信息，每秒发送一次。输出1PPS+TOD语句的相关设备推荐如下：串口时间服务器‍，输出TOD+1PPS。

目前市面上见得最多gps校时器的TOD语句是中移动起草的协议，格式比较复杂，具体详情请参与中移动1PPS+TOD协议规范‍。

电力时钟上常用的TOD语句包括RMC、ZDA以及ST语句

这种授时也称之为GPS对时，一般应用在采集设备比较多。推荐使用SYN2306C型GPS接收机。

2、脉冲信号对时

脉冲信号对时对时信号类型有pps（秒脉冲）、ppm（分脉冲）pph（时脉冲），在整分、整秒、整时的时候，同步装置输出一个具有一定脉宽的同步脉冲信号传送给被授时设备。被授时设备接收信号后将时钟清零，实现时间同步。是电力系统中常用的对时信号。

脉冲信号输出接口有RS422、RS485、TTL电平、静态空接点和光纤等。其中静态空接点与TTL电平信号的对应关系为接点闭合对应TTL电平的高电平，接点打开对应TTL电平的低电平，接点由打开到闭合的跳变对应准时沿。

3、IRIG-B码

IRIG-B码是靶场仪器组的B码标准，是专为时钟信号传递制定的时钟码。有两种协议标准IEEE1344 美标和GJB2991A-2008国军标。同时B码有直流和交流之分。

B码携带信息量大、对时接口国际标准化、对时分辨率高并成为许多电力、军方项目目前采用的主流对时信号类型，在各个系统对时中得到了广泛应用。

如果您GPS校时器的项目是电力上的，那用的就是美标标准，如果是军队上国军标的可能性就比较大，但是如果是和国外的设备搭配，就需要选择国际通用美标标准。电力上使用推荐SYN4505A型GPS时钟，军队上推荐SYN012型时统设备。

IRIG-B（DC）码

IRIG-B（DC）码输出技术要求：

每秒1帧，包含100个码元，每个码元10ms；

脉冲上升时间：≤100ns；

抖动时间：≤200ns

秒准时沿的时间准确度：优于1us

接口类型：TTL电平、RS-422、RS-485或光纤

采用IRIG-B（AC）码

（2）IRIG-B（AC）码

IRIG-B（AC）码输出的技术要求：

载波频率：1khz

频率抖动：≤载波频率的1%

信号幅值（峰峰值）：高峰值为3-12V可调，典型值为10V

秒秒准时沿的时间准确度：优于20us

4、ieee1588 ptp授时

如果校时器的授时信号是ptp授时则需要主从搭配才，必须有硬件电路支持。其工作原理是主时钟和从时钟之间周期性的交换时间同步信息。同时精确的捕获信息包的发出和接受的时间，加盖时间戳信息。从时钟通过接收主时钟发的同步信息、解析出时戳信息，通过某种算法计算出与主时钟的时间误差以及和网络中的传输延时，以此为依据将本地时钟信息进行校正。

ieee1588 ptp设备在实际的应用当中首先需要在网络的某个节点处部署一台ptp主时钟，然后将所有被授时的设备配置成ptp从节点，从节点不断地和主节点交换同步时间的报文，获得准确的时间信息从而校正本地时间，实现与主节点的同步，最终实现整个系统节点之间时间的高精度同步。

PTP授时方式分为广播和单播，一般ieee1588主时钟多播可以带约200个客户端，单播最多100台，越多精度下降的越厉害。如果使用高级ptp模块，性能指标各方面比较好的例如SYN2411型IEEE1588主时钟单播模式下最多带256台从时钟，一般建议200台即可，广播模式下，一路ptp可带约1千台从时钟。同步精度小于等于30ns主时钟相对于外部参考，背靠背测试环境提的精度指标。

除了机箱式的ptp主从时钟以外，如在实际使用环境中对设备体积要求比较小，且单位有1588时钟模块的集成能力，可选择采购各种1588ptp板卡，体积小巧，性价比**，做主做从都可以使用。例如SYN2407E型授时模块使用时建议搭配SYN2306C型接收机同时使用，不然后期调试比较麻烦。

5、ntp网络授时

网络时间协议是用于互联网中时间同步的标准互联网协议。目前，在通常的环境下，NTP提供的时间精确度在广域网上为数十毫秒，在局域网上则为亚毫秒级别或者更高，ntp授时方式的gps校时器推荐SYN2151型和SYN2136型。

ntp采用Client/server结构。每台主机同事与多台时间服务器进行同步，利用一定的算法处理不同服务器的时间信息，择优对本机时间进行校准。即使网络传输出现故障，NTP服务也会有效运转，维持时间稳定，使得主机免受时间源中断带来的干扰。同时NTP服务器能够辨别传输真实的时间信息，以抵抗外界对时间服务器的破坏，提高整个系统的网络安全。以上措施都使NTP成为网络上公认的时间同步工具。

市面上常见的有系统的网络设备包括电脑、服务器、网络摄像头等都是支持ntp协议的，在实际应用中只需要开启NTP客户端服务即可。

6、小结

常见的GPS校时器相关授时信号为以上5钟，最常用的是NTP和ptp网络授时及B码信号。西安同步电子科技有限公司是gps校时器厂家，去掉中间商环节，让利给客户，自成立以来服务的单位全国各地上万家，在业界赢得了良好的口碑，一直坚守质量是企业存在的生命线。如有校时器需求，可随时联系我司工作人员。

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