[發明專利]GPS授時系統及其獲得精確時間基準的方法

有效

• 申請號: 201410170720.2
• 申請日: 2014-04-26
• 公開（公告）號: CN103913987B
• 公開（公告）日: 2017-04-05
• 發明（設計）人: 吳麗芳;高立克;李克文;歐世鋒;祝文姬;俞小勇;吳智丁;李珊;胥鳴;陳德波;王繼業;張奇
• 申請（專利權）人: 廣西電網公司電力科學研究院;深圳斯凱達控制技術有限公司
• 主分類號: G04R20/02
• 分類號: G04R20/02;G04R40/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

?本發明涉及自動化系統中的計算機、控制裝置等進行校時領域，尤其涉及GPS授時系統技術領域。

【背景技術】

GPS授時系統是針對自動化系統中的計算機、控制裝置等進行校時的高科技產品，GPS授時產品從GPS衛星上獲取標準的時間信號，將這些信息通過各種接口類型來傳送給自動化系統需要時間信息的設備（計算機、保護裝置、故障錄波器、事件順序記錄裝置、安全自動裝置），這樣就可以達到整個系統的時間同步。

隨著計算機和網絡通信技術的飛速發展，自動化系統數字化、網絡化的時代已經到來。這一方面為各控制和信息系統之間的數據交換、分析和應用提供了更好的平臺、另一方面對各種實時和歷史數據時間標簽的準確性也提出了更高的要求。

一個完整的GPS授時系統包括GPS天線、GPS接收器、晶體振蕩器、計數器、1PPS產生器（Pulse?per?second，即1pps=1Hz=1次/秒，GPS組合頻率標準）、授時輸出等部分組成。市場上常見的GPS授時系統通過GPS天線接收GPS衛星信號，輸入信號到GPS接收器的輸入端，而GPS接收器的輸出端連接到計數器的輸入端，計數器的輸出端連接到1PPS產生器的輸入端，由1PPS產生器通過授時輸出模塊完成精確時間輸出。其中采用晶體振蕩器來保證系統的精準度，晶體振蕩器分別連接到計數器和1PPS產生器。一般授時輸出的1PPS信號經常直接采用GPS模塊的1PPS信號輸出，缺點：1、系統授時的準確度取決于GPS接收器的信號輸出，當GPS接收器由于衛星信號劣化（如天氣原因等）造成1PPS準確度下降甚至不可用時，整個授時系統的輸出準確度將不能保證；2、當衛星信號不可用時，授時系統一般要求具備守時功能，即要求在衛星信號缺失的狀態下在一定的時間內保持一定的準確度。普通的授時系統采用提高晶體振蕩器的精度來保持準確度，這樣做的缺點是造價高昂，要采用恒溫晶振甚至是原子鐘才能達到設計要求，而且隨著時間的延長，晶體振蕩器本身具備的老化等會造成頻率發生變化、漂移等，會造成準確度下降。

【發明內容】

本發明針對以上情況提出了一種不依賴衛星信號、具備超長時間守時功能、且保持其系統時間精度的GPS授時系統，及其獲得GPS精確時間基準的GPS授時系統。

本發明所涉及的GPS授時系統，包括GPS天線、GPS接收器、晶體振蕩器、計數器、1PPS產生器、CPU控制器、授時輸出模塊，GPS天線連接GPS接收器的輸入端，而GPS接收器的第Ⅰ輸出端連接到計數器的輸入端，計數器的第Ⅰ輸出端連接到1PPS產生器的輸入端，由1PPS產生器通過授時輸出模塊完成精確時間輸出，其特征在于，其中GPS接收器的第Ⅱ輸出端連接到邊沿比較器的輸入端，1PPS產生器的第Ⅱ輸出端連接到邊沿比較器，而邊沿比較器的輸出端連接到調整器的輸入端，而計數器的第Ⅱ輸出端連接到調整器的輸入端；調整器的輸出端連接到CPU控制器的輸入端，而計數器的第Ⅲ輸出端連接到CPU控制器的輸入端；而CPU控制器的第Ⅰ輸出端連接到授時輸出模塊，而CPU控制器的第Ⅱ輸出端連接到1PPS產生器的輸入端；

該系統還包含一個溫度傳感器，該溫度傳感器的輸出端與CPU控制器的輸入端相連。