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GPS主时钟
阅读:1553时间:2020-11-04 16:11:43

GPS主时钟采用精准的测频与智能驯服算法,使振荡器时间频率信号与GPS卫星/北斗卫星/外部B码时间基准保持精密同步。由于装置输出的1PPS等时间信号是内置振荡器的分频秒信号输出,同步于GPS/北斗信号但并不受GPS/北斗秒脉冲信号跳变带来的影响,相当于UTC时间基准的复现。采用了“智能学习算法”的GPS时钟,在驯服晶振过程中能够不断“学习”晶振的运行特性,并将这些参数存入板载存储器中。当外部时间基准出现异常或不可用时,装置能够自动切换到内部守时状态,并依据板载存储器中的参数对晶体振荡器特性进行补偿,使守时电路继续提供高可靠性的时间信息输出,同时避免了因晶体振荡器老化造成的频偏对守时指标的影响。

GPS主时钟特点

1.时间精度高,达30nS。  

2.守时精度高。装置内部守时单元采用了先进的时间频率测控技术与智能驯服算法,晶体选用高精度恒温晶体振荡器,使装置守时准确度优于7*10-9(0.42μS/分钟),即在外部时间基准异常的情况下,每天时钟走时误差不超过0.6mS。    

3.采用双,工作稳定可靠,装置电源供电自适应。(按订货技术协议配置,缺省为单电源。)  

4.支持单GPS、单北斗、双GPS、双北斗、 GPS/北斗双系统卫星接收机配置。    

5.应用GPS授时技术/北斗授时技术/B码基准解码接收技术/高稳晶体振荡器守时技术授时,实现多基准冗余授时,能够智能判别GPS信号、北斗信号、外部B码时间基准信号的稳定性和优劣,并提供多种时间基准配置方法。    

6.采用精准的测频与“智能学习算法”,使守时电路输出信号与GPS卫星/北斗卫星信号/IG-B时间基准保持精密同步,消除因晶体振荡器老化造成的频偏带来的影响。    

7.具有外部时间基准信号时延补偿功能,能够补偿外部时间基准信号(IRIG-B)的传输延时,从而保证了时间基准信号的精度。    

8.由于装置输出的1PPS等时间信号是内置振荡器的分频秒信号输出,同步于GPS/北斗系统但并不受GPS/北斗秒脉冲信号跳变带来的影响,相当于UTC时间基准的复现。    

9.机箱经防磁处理,抗干扰能力强。    

10.GPS/北斗接收天线重点考虑了防雷设计、稳定性设计、抗干扰设计, 信号接收可靠性高,不受电厂/变电站地域条件和环境的限制。    

11.装置具有自复位能力,在因干扰造成装置程序出错时,能自动恢复正常工作。    

12.装置可输出一路特殊的供主时钟间互联的IRIG-B(DC)码信号,该信号作为互联主时钟的“后备”外部时间基准,当主时钟的“主”外部时间基准故障时,该信号停止输出。消除当主时钟互联时“主”外部时间基准发生故障所引起的工作状态不确定性。    

13.装置所有输入、输出信号均电气隔离,抗干扰能力强。    

14.装置有电源中断告警、GPS/北斗失步告警、外部“B码输入”(后备时间基准)消失告警多路报警(继电器空接点)信号输出,可接入电厂/变电站内的监控系统,在线监控装置的运行状况。  

15.装置前面板有“电源指示”灯、“秒脉冲指示” 灯、“GPS/北斗信号输入” 灯、“B码信号输入” 灯、“GPS/北斗信号输入异常” 灯、“B码信号输入异常” 灯多种工作状态指示,便于运行值班人员的日常巡视。    

16.装置可输出多路脉冲,按要求指定某一特定时间发送一个脉冲(即每天发送一个脉冲),将此脉冲接入自动化测控单元等二次设备,并将贴有时间标签的事件上传电厂/变电站内的监控系统或调度中心,在线检测时钟装置和二次设备的对时状况。    

17.装置提供一路可编程的TTL脉冲信号(1PPS/1PPM/1PPH)供时钟的准确度指标测试。    

18.装置可通过数码管显示跟踪到的有效卫星个数,直观地反映装置的收星状况。    

19.装置采用全模块化即插即用结构设计,支持板卡热插拔,配置灵活,维护方便。为将来其它信号基准源(珈俐略卫星信号、上游地面链路的DCLS信号、NTP、PTP时间基准信号等) 的接入提供了方便,为今后建设三网合一的数字同步网打下基础。同时为将来电厂/变电站改造扩建时增加或更改对时信号提供了方便。    

20.完善的北斗和GPS信号的性能监测,自动或手动选择主用卫星信号。支持本地和远程网管,通过WEB方式对设备进行远程管理,完成对设备的卫星接收状况、设备工作状态、参数设置等信息进行管理。    

21.装置不仅实现了板卡全兼容,还提供了丰富的信号接口资源和开放式特殊接口设计平台,具备优异的兼容能力。装置可提供多路脉冲信号(1PPS、1PPM、1PPH、事件,空接点、差分、TTL、24V/110V/220V有源、光)、IRIG-B信号(TTL、422、232、AC、光)、DCF77信号(有源、无源)、时间报文(RS232、RS422/485、光)、NTP/SNTP、PTP网络时间信号,可以满足电厂/变电站内不同设备的对时接口要求。    

22.脉冲、串口信号输出可编程,按键设置,操作方便。    

23.架装式结构,2U、19”标准机箱,安装方便。    

GPS主时钟技术参数

1) GPS/北斗接收天线  

GPS接收天线    

阻抗:50Ω;    

天线灵敏度:≤-163dBW;    

工作温度:-45℃~+85℃;    

贮存温度:-50℃~+90℃;    

湿度:100%,结露;    

体积:φ96mm×126mm。    

北斗接收天线    

阻抗:50Ω;    

增益:40dB±2dB;    

噪声系数:1.5dB ;    

右旋圆极化,波束宽度:10o~75o;    

工作温度:-45℃~+85℃;    

贮存温度:-50℃~+90℃;    

湿度:100%,结露;    

体积:φ103mm×110mm。    

2)GPS/北斗信号接收器    

GPS接收器    

接收频率:1575.42MHz(L1信号)。    

接收灵敏度:捕获〈-160dBW,跟踪〈-163dBW。    

同时跟踪:正常状态下可同时跟踪8~12颗GPS卫星;    

装置冷启动时不小于4颗卫星;    

装置热启动时不小于1颗卫星。    

捕获时间:装置冷启动时,〈5min;装置热启动时,〈1min。    

内部电池:电池类型:锂电池;    

电池寿命:≮25000h。    

北斗接收器    

接收机通道:6;    

接收机灵敏度:-157.6dBW;    

冷启动首捕时间:≤2秒;    

失锁重捕时间:≤1 秒;    

自动定位时间:2分钟(快速定位功能可达到优于20秒) ;    

自动授时时间:2分钟;    

定位数据更新率:1Hz、2Hz、4Hz、8Hz、16Hz可选;    

定位精度:优于100 m(1σ)(输入高程误差10m) ;    

授时1PPS精度:优于100nS(静态,初始化精确位置信息,1σ)。    

3)时间保持单元守时精度:时间保持单元晶体振荡器选用OCXO,守时精度优于7*10-9(0.42μS/min)。    

4)功耗:≤20W。    

5)平均无故障间隔时间(MTBF)≥70000小时;平均维修时间(MTTR):一般不大于30分,使用寿命不少于20年。正常使用条件下无须维护。    

6)输出时间与协调世界时(UTC)时间同步准确度:≤0.1μS。    

7)时间同步信号接口:    

1PPS/PPM/PPH脉冲信号:(TTL电平) 准时沿:? 下降沿,下降时间≤10nS;    

下降沿的时间准确度≤0.1μS;    

脉冲宽度:200mS;    

输出阻抗:50Ω;    

(空接点)? 准时沿:? 下降沿,下降时间≤150nS;    

下降沿的时间准确度≤1μS;    

脉冲宽度:200mS;    

允许外接电压:300V/DC;    

允许电流50mA。    

GPS主时钟应用

GPS主时钟采用全模块化结构设计,其输入、输出、电源等均可灵活配置,并具有丰富的各类模块及板卡供选择(特殊需求可提供定制服务),对时信号的种类和数量都可根据需要灵活选择配置。装置有标准RS232、RS422/485、脉冲、IRIG-B、DCF77、NTP/SNTP、PTP协议时间输出等接口形式,可以适应各种不同设备的对时需要,广泛应用于电力、金融、通信、交通、广电、安防、石化、冶金、水利、国防、医疗、教育、政府机关、IT等领域。  

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