北斗GPS卫星授时系统介绍（时间同步服务器）

Posted 2023-04-19 NTP校时服务器

北斗GPS卫星授时系统介绍（时间同步服务器）

北斗GPS卫星授时系统介绍（时间同步服务器）

北斗GPS卫星授时系统介绍（时间同步服务器）

京准电子科技官微——ahjzsz

为保证您安全、正确、高效地使用装置，请务必阅读以下重要信息：

1.装置的安装调试应由具备专业资格的工作人员进行；

2.装置上电使用前请仔细阅读说明书，明确连线与正确示图相一致；应遵照国家和电力行业相关规程，并参照说明书对装置进行操作、调整和测试。如有随机资料，相关部分以资料为准；

3.装置应该可靠接地；

4.装置施加的额定操作电压应该与铭牌上标记的一致；

5.严禁无防护措施触摸电子器件，严禁带电插拔电源模件和主控模件；

6.接触装置端子，要防止电触击；

7.如要拆装装置，必须保证断开所有外部端子连接。否则，触及装置内部的带电部分，将可能造成人身伤害；

8.对装置进行测试时，应使用可靠的测试仪；

9.装置的运行参数和设定值同样重要，应准确设定才能保证装置功能的正常运行；

10. 改变当前设置将不可避免地要改变装置的运行状况，且有的改变需要重启设备，因此在改变前应谨慎，并按规程作校验。

 

对本文档及其中的内容具有全部的知识产权。除非特别授权，禁止复制或向第三方分发。凡侵犯本公司版权等知识产权的，本公司必依法追究其法律责任。我们定期检查本文档中的内容，在后续版本中会有必要的修正。但不可避免会有一些错误之处，欢迎提出改进的意见。我们保留在不事先通知的情况下进行技术改进的权利。

 

当前，我国电力系统普遍采用北斗卫星或者GPS卫星授时来实现时间同步，但不加防护的授时装置存在卫星信号被干扰或欺骗的风险。

时空安全隔离装置是为应对卫星信号易受到干扰、攻击以及欺骗等特点，影响到正常卫星信号的接收，导致卫星时间同步装置工作异常而开发的卫星时空安全防护产品。卫星时空安全隔离装置适用于电力、交通、智能制造、医疗、金融等行业卫星时间同步装置的卫星信号抗干扰、防欺骗的功能加固。

通过加装一台我公司的时空防护装置，可以在不更换原有时间同步装置的前提下，实现预防卫星信号的干扰和欺骗，最大程度的减少不必要的再投资。

时空防护装置的组成和工作示意图如下：

 

当没有欺骗信号时，时空防护装置内两个射频开关闭合，北斗和 GPS 有源天线接收到的信号直接送给卫星时间同步装置，同步装置接收卫星信号并处于北斗（或GPS）授时工作状态。当一路天线（北斗或 GPS）有欺骗（或干扰）信号时，时空防护装置切断有欺骗（或干扰）信号通道的射频开关，卫星时间同步装置按卫星信号选择逻辑，选择另一无欺骗信号的卫星信号授时；当两路天线同时存在欺骗（或干扰）信号时，时空防护装置内部两个射频开关同时关断，卫星时间同步装置因接收不到该卫星信号，将处于守时工作状态。

另外，设备的射频开关默认为闭合状态。即：如果时空防护装置断电，设备支持将卫星信号直接转发给时间同步装置，而不至于断电后时间同步装置收不到卫星信号。

一、基本功能

01．安全隔离功能

信号隔离——及时将不可用卫星信号（存在欺骗或干扰卫星等情况）进行隔离；

02．抗干扰反欺骗功能

全频段压制干扰情况下能够准确的识别并拒绝采用干扰信号输出；非 BDS/GPS 频点压制干扰情况下安全信号输出不受影响；

03．设备具备状态指示、WEB设置和监控、远程升级维护等功能；

04．具有实时监测授时设备安装位置卫星导航信号，判断是否存在干扰，并在有干扰时进行告警；在干扰消失后，及时解除告警。支持欺骗和干扰告警接点输出;

05．具有数据上报功能，日志存储，且能够对告警状态、运行状态、输入信号健康状态等进行记录；

06．前面板指示功能：两路电源状态；北斗和GPS的状态（包括：接收状态、输出状态、干扰状态、欺骗状态、通断状态）；

07．可接收北斗、GPS卫星信号；

08．可输出北斗、GPS卫星信号；

09．装置由于断电、故障等无法启动时，射频开关闭合，不影响卫星信号的正常通过，后置装置可继续采用卫星信号对时；

10．各输出信号之间相互电气隔离，设备所有输出、电源等均不与装置内部弱电回路有电气联系；

二、前面板指示

装置面板设 12 个指示灯和 1 个显示屏。指示灯排列方式如下图所示： 

指示灯指示状态如下表所示：

指示灯	显示模式
电源 1	电源 1 加电后长亮，不加电时熄灭
电源 2	电源 2 加电后长亮，不加电时熄灭
北斗接收	长亮：北斗接收正常 熄灭：北斗接收异常
北斗输出	长亮：北斗信号通道接通 熄灭：北斗信号通道关断
北斗干扰	长亮：北斗信号有干扰告警 熄灭：北斗信号无干扰告警
北斗欺骗	长亮：北斗信号有欺骗告警 熄灭：北斗信号无欺骗告警
北斗告警通断	长亮：北斗信号通道关断告警 熄灭：北斗信号通道接通
GPS 接收	长亮：GPS 接收正常 熄灭：GPS 接收异常
GPS 输出	长亮：GPS 信号通道接通 熄灭：GPS 信号通道关断
GPS 干扰	长亮：GPS 信号有干扰告警 熄灭：GPS 信号无干扰告警
GPS 欺骗	长亮：GPS 信号有欺骗告警 熄灭：GPS 信号无欺骗告警
GPS告警通断	长亮：GPS 信号通道关断告警 熄灭：GPS 信号通道接通

 显示屏主界面显示内容如下图所示

第一行：当前时间和时区。年-月-日 时：分：秒（时区）

第二行：北斗状态、卫星数，告警。BDS：接收正常/接收异常（卫星数）

告警：正常/欺骗/干扰

第三行：GPS状态、卫星数，告警。GPS：接收正常/接收异常（卫星数）

告警：正常/欺骗/干扰

第四行：设备温度和软件版本号。

 

后面板安装的主要接口如下：

接口	数量	说明
电源插座	2	3 芯品字插座。
电源开关	2	船形开关。
北斗天线	1	BNC。
北斗输出	1	BNC。
GPS 天线	1	BNC。
GPS 输出	1	BNC。
网口1	1	告警输出及WEB设置。
网口2	1	备用。
北斗秒输出	1	北斗输出的秒脉冲。
GPS秒输出	1	GPS输出的秒脉冲。
告警输出	2	4 芯 2.54 间距凤凰插座，内侧输出GPS异常告警，外侧输出北斗异常告警。

 

告警接点输出告警信号，如下表所示：

告警接点	说明
装置异常	装置工作异常时接点闭合。
节点闭合	出现以下情况时接点闭合： 1）   北斗通道接收到干扰信号； 2）   北斗通道接收到欺骗信号； 3）   GPS 通道接收到干扰信号； 4）   GPS 通道接收到欺骗信号；

 1.主要指标

参数	指标
接收信号	北斗/B1、GPS/L1，C/A 码。
干扰告警性能	干扰超过底噪声 10dB 时，2 秒钟内发出干扰告警的概率≥95％。
防欺骗性能	能防转发式、生成式和入侵式欺骗。
处理信号路数	2路（2路输入，2路输出，北斗和GPS各1路）。
机箱尺寸	1U 高 19 英寸机箱。
供电	220VAC/220VDC/110VDC 双电源供电。
功耗	≤25W。

 2.引用标准

GB/T 2423.1  电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验A：低温

GB/T 2423.2  电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验B：高温

GB/T 2423.3  电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Cab：恒定湿热试验

GB/T 2423.5  电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Ea和导则：冲击

GB/T 2423.6  电工电子产品环境试验 第二部分：试验方法 试验Eb和导则：碰撞

GB/T 2423.10  电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Fc和导则：振动

GB/T 13729-2019  远动终端设备

GB/T 17626.2  电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验

GB/T 17626.3  电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验

GB/T 17626.4  电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

GB/T 17626.5  电磁兼容 试验和测量技术 浪涌（冲击）抗扰度试验

GB/T 17626.8  电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验

GB/T 17626.9  电磁兼容 试验和测量技术 脉冲磁场抗扰度试验

GA 1800.1-2021 电力系统治安反恐防范要求 第1部分：电网企业

GA 1800.2-2021 电力系统治安反恐防范要求 第2部分：火力发电企业

GA 1800.2-2021 电力系统治安反恐防范要求 第3部分：水力发电企业

GA 1800.2-2021 电力系统治安反恐防范要求 第6部分：核能发电企业

DL/T 1100.5-2019 电力系统的时间同步系统  第5部分：防欺骗和抗干扰技术要求

通过向下按键翻页，可以查看设备IP地址，在浏览器上输入设备 IP 地址，打开设备监控页面，用户名默认是：admin，密码默认：666，打开后默认到首页。

1. 首页状态   首页上面部分显示产品名称、序列号，软硬件版本，中间部分显示北斗、GPS 接收状态，包括工作状态、位置信息、信号质量等，最下面显示北斗、GPS 告警状态。 

1. 设备日志 

设备日志页面显示设备工作状态日志信息，包括设备卫星接收、干扰、欺骗等日志信息。

1. 参数设置

1. 维护升级 

维护升级是实现设备软件在线升级和设备授权功能。此项建议由厂家人员设置。

1﹑购买安徽京准公司产品的用户，将根据国家有关部门在1995年8月25日发布的《部分商品修理、更换、退货责任规定》，享受全面三包服务。

2﹑在正常操作下，出现故障，未经拆修，外观无明显损伤，包装完好，配件齐全，自购买之日起三个月包换，一年包修，终生维护。

3﹑产品在非保修范围内，提供只收取元器件、配件成本的维修服务。

4﹑更换或维修时，必须凭保修卡

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北斗授时系统,GPS授时服务器—在行业应用及介绍

北斗授时系统在先有的时间服务器的基础上，又大幅度提高授时系统的各项性能指标，使得减少故障率及提高工作效率。基本上完全可以和国外先进的GPS授时系统相媲美。北斗授时系统接收 北斗卫星和北斗卫星授时时间信号，将标准UTC时间信息通过网络传输，为网络设备提供精确、标准、安全、可靠

北斗授时系统,GPS授时服务器—在行业应用及介绍

北斗授时系统,GPS授时服务器—在行业应用及介绍

将局域网上各种需要同步时钟的设备的时间信息基于北斗时间偏差限定在足够小的范围内，这种时钟系统便就叫做北斗授时系统。任何时间应用系统都应该具有维持时间增长和缩减，客户端内部的时间同步必须与有源时间同步，即必须访问系统时间保持同步的过程，就是北斗的时间信号转换为基准时间，由于该系统的内部客户端网络中能够起到维持时间增长、保持时间时间基准与外部时间没有关联，同步过程仅限于内稳定的体系称之为时间服务器不。所以，我们可称之为无源同步或相对同步。

将客户端网络中能够起到维持时间增长、保持时间稳定的体系称之为北斗授时系统。时间传递方式是从北斗到时间同步服务器的传输从北斗时间信号通过计算机网络时间服务器传递到网络时间客户单元必须经过两个步骤：即先从北斗到时间服务器的直接时间传输，和从时间服务器到时间客户单元的网络协议传输。

直接时间传递技术主要包括3种类型6种方式第1种类型是编码型，主要有串行口RS232C时间编码和IRIG一B时统编码两种方式。其共同特征是将年月日时分秒毫秒等时间信息以二进制、BCD或者ASCll编码方式定义到被传递的电平位和字节中去通常以异步方式传递，连接使用标准接口，使用相对方便简洁。

第2种类型是脉冲型，主要有 1pps，lppm，lpph 种方式，它们都是周期脉冲定时信号，这些脉冲信号都有着固定的上升沿宽度和脉冲宽度要求，并且其上升沿都严格与UTC保持优于lus的同步准确度。第3种类型是频率参考信号，往往是一种伴生调制信号。

北斗授时系统产品：

安徽京准电子科技开发的GPS北斗授时系统在先有的时间服务器的基础上，又大幅度提高授时系统的各项性能指标，使得减少故障率及提高工作效率。基本上完全可以和国外先进的GPS授时系统相媲美。北斗授时系统接收 北斗卫星和北斗卫星授时时间信号，将标准UTC时间信息通过网络传输，为网络设备提供精确、标准、安全、可靠和 多功能的ntp校时服务，前面板显示年月日时分秒、搜星个数、系统工作状态，电源状态等信息，是一款性价比极高的网络时间同步服务器。

 

北斗网络时间服务器

北斗授时系统由北斗天线、北斗时钟服务器组成，通过预制了BNC接头的同轴电缆相连， 可订制有2个10/100/1000Mb/s 自适应以太网接口，可分别设置不同的网段用于现场设备的网络对时。计算机网络时间同步应用计算机网络的时间应用有两种，即绝对时间应用和相对时间应用，前者是将时间作为重要的参数输出，由时间应用系统作进一步的处理，其时间的准确度直接影响应用的范围和性质。标明事件发生的顺序，其精确与否不影响应用系统的正常运行计算机网络时间同步所提供的绝对时间主要应用在以下几个方面：

(1)公共时间资源；

时间资源是一种重要的公共资源，许多行业如电信、银行、电视台、测绘、航空港、车站等都需要很精确的时间为其提供服务。如同电视台的视频授时、广播电台的声频授时、以及中国电信报时台能够使公共用户很方便地使用电视、收音机和电话获得标准时间信号一样，计算机网络授时也能使用户利用网络获得准确的时间信号，而且精度更高。比如国家授时中心就能提供精度好于10ms的网络授时。

(2)分布式文件处理；

基于计算机网络的分布式文件处理系统要求各计算机之间保持时间同步才能正确对应用程序进行处理，网络文件系统(NF)S就是一个对时间十分敏感的应用程序，它完全依靠各工作站为服务器中的文件提供时间标签，如果这些工作站之间的时间误差大，执行这个应用程序就会带来一系列不合逻辑的错误和偏差。

(3)分布式数据库处理；

分布式数据库中的顺序数据、历史数据和实时数据的一致性要求决定了分布式数据库之间的系统时间必须严格实现同步，否则，数据库中的任何数据和任何操作都将失去意义。

(4)系统安全；

随着计算机网络规模的不断扩大，各种关键业务越来越多，口令保护、加密、电子认证等安全措施也日益显得重要，许多重要的安全措施都与时间有关。比如电子认证服务就要求加密证书的用户密码须严格与 时间标记对应，该证书只在特定的时间窗口内有效，因此在该时间窗内，客户机的时间必须与服务器的时间严格同步。

(5)电子商务

在电子商务中，很多网上交易为时间敏感性业务， 股票交易、银行转账、电子支付等，都要求电子商务系统中的各操作终端严格保持时间同步。特别是银行之间的结算，当货币汇率变动较大时，很短的时间误差就可能造成巨大的经济损失。另外，还有许多其它的一些应用，如计算机支持的协同工作、网络计费、网络管理、电子邮件等，同样要求高精度的时间同步。

总结：

实施计算机网络高精密时间同步的关键在于选择时间同步算法，即如何解决传输时延或时延修整问题，在独立结构方案中，比较容易确定同步关系，而简单网管结构方案更适用于大规模或较大规模的网络时间同步，比如跨区域的证券交易系统、电信服务业务系统或大型发电厂内的综保系统等，采用简单网管结构方案，可以获得更精细的时间分辨粒度。计算机网络授时将会比传统的电话授时、广播授时和电视授时等提供更加广泛的时间服务。