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了解北斗授时是怎么实现时间同步的

  • 时间:2021-04-02
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大家都知道了北斗就是导航卫星,用于定位导航。那北斗是怎么进行定位导航的呢? 

实际上,导航卫星(如北斗)提供的是授时信息,手机从授时信息中导出位置信息,导航APP再根据位置信息提供日常的定位、导航功能。

大家对导航定位都比较熟悉了,那么授时是什么呢?

北斗授时就是传递时间信息,将某一标准时间信号传递给需要时间信息的用户,以使得整个系统的时间同步。 

北斗卫星授时是什么?怎样实现时间同步的?

北斗授时系统传递的是国家授时中心发播的标准时间信号,也就是目前国际通用的标准时间——协调世界时。 

北斗授时的精度可以达到10纳秒的量级,要实现如此高精度的时间测量,只有原子钟能做到。原子钟是目前世界上最精密的计时装置,精密到几百万年才差1秒!而我们平时用的钟表,精度高的每天也会有0.1秒左右的误差。在卫星导航系统中,如果时间测量有1秒误差,就意味着定位会偏离30万公里!

北斗导航卫星上配有星载原子钟,以确保北斗授时系统有精确的时间源。导航卫星将携带了精确标准时间信息及卫星位置信息的信号发播出去,接收机通过解算自己和卫星的钟差,就可以修正本地时间,完成授时。

对于动态移动中的用户,在完成授时的同时需要获得其位置信息。我们知道,距离等于速度乘以时间。无线电传播速度(光速c)已知,通过测量无线信号从卫星发射到用户的时间,就可以得到卫星与用户之间的距离。

如果接收机的位置固定且已知,则只需要一颗卫星就能完成精准授时。卫星数量越多,时间测量越精密,位置计算也就越精确。而我们头顶上,一般至少有8颗以上的北斗卫星在运行着!

北斗授时系统还特有双向授时模式。双向授时模式下,用户需要与地面中心站交互信息,所有的信息处理都在中心站完成。用户向中心站发起授时申请,中心站再将时标信号通过卫星转发给用户。用户将接收到的时标信号原路返回,由地面中心站计算出信号单向传播时延,再把时延信息发送给用户。双向授时可以更精确地反映时延信息,授时精度更高。


文章标签 北斗授时 时间同步
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