衛星同步時鐘在異地時鐘同步中的應用

多臺設備儀器互相通訊配合做業在實時測量、高速物體測控、探測等領域普遍應用。本文針對異地時鐘同步技術進行簡單介紹。
一般參與協做的多機同步時鐘被分類爲主機和從機。因爲多機位置分散，無線通訊成爲其溝通的惟一手段，所以每臺設備內部均設置了獨立的時鐘源，而聯合做業輸出數據的低偏差率指標對多機間時鐘同步性提出了更高的要求，以實如今數據計算過程當中，時鐘偏差相對總體偏差屬於高階可忽略項。
在工程應用中，整秒邊沿的相對差值經常須要控制在亞微秒級甚至幾十納秒之內，同時須要嚴格限制時鐘的抖動噪聲。
目前國內外多機間時鐘同步採用的是主基站廣播，分站接收解析衛星導航電文的方式，主要是經過移動通訊網絡授時同步實現，利用邊沿技術直接得到時鐘脈衝邊沿同步。然而這些方法的同步精度有時達不到聯合測量或測控的要求，而高精度原子鐘無線校時價格不菲，限制了其在測繪、工業領域的推廣應用。
針對上述問題，爲達到更高的同步精度，同時控制成本、簡化設計，提出了一種基於衛星授時異地時鐘同步方法。利用導航衛星發送的時鐘數據塊和載波信號，結合鎖相環技術輸出高精度秒脈衝，利用此脈衝邊沿的長期累積偏差極限趨近於零的特性，對高穩定晶振累積誤差量進行按需修正，得到異地多機間高度同步時鐘。經常使用的產品型號推薦有SYN2401型同步時鐘和SYN2407F型從時鐘模塊，或模塊SYN2306C型。
在應用過程當中，異地多機在大部分時間內導航電文的衛星編號相同，只有在觸發邊界條件的短時間內，觸發信號源會產生切換，形成不一樣接收點時鐘邊沿誤差加大，可經過點對點或廣播方式通訊更改信號來源優先級，縮短鐘差突變的時間。固然，即使是不一樣星源，其鐘差一般能夠被控制在幾十 ns 甚至是幾 ns 以內。所以時鐘同步精度在大多數狀況下依然能夠知足要求。
衛星時鐘和晶振時鐘的偏差特性互補：衛星時鐘的秒時鐘偏差服從正態分佈，隨機偏差大、累積偏差小；而晶振時鐘與國際標準時間相比，每秒的時間偏移很小，且偏移量較穩定，其隨機偏差小、累積偏差大。根據衛星時鐘與晶振時鐘的偏差互補特性，可利用數學算法或數字電路技術將二者的優勢相結合，進而獲得高精度同步授時時鐘。
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