数据网端到端时延测量.ppt

用户设备部分 接收GPS卫星发射信号，以获得必要的导航和定位信息，经数据处理，完成导航和定位工作。GPS接收机硬件一般由主机、天线和电源组成。 GPS系统采用扩频技术，GPS采用码分多址来区分各个卫星。 GPS卫星产生两组电码, 一组称为C/A码( Coarse/Acquisition Code，1.023MHz) ；一组称为P码(Precise Code，10.23MHz) ，P码因频率较高，不易受干扰，定位精度高，因此受美国军方管制，并设有密码，一般民间无法解读，主要为美国军方服务。C/A 码人为采取措施而刻意降低精度后，主要开放给民间使用。 GPS的军事应用 全时域的自主导航。 各种作战平台的指挥监控。 精确制导和打击效果评估。 在近几场高技术局部战争中，美军使用精确制导导弹和炸弹的比例比海湾战争时增加了近100倍，而它们全部或大部分都依靠GPS制导。 未来单兵作战系统保障。 在科索沃战争中，美军的F－117隐形飞机被击落后，由于飞行员配备了GPS接收机的呼救装置，从而使美军能抢在南联盟军队之前，在7小时内找到并救出飞行员。 军用数字通信网络授时。 GPS receiver types Some Website /gps/index.html /geography/gcraft/notes/gps/gps_f.html .au/snap/gps/gps_survey/principles_gps.htm GPS测时 GPS采用独立的时间系统作为导航定位计算的基础，即GPS时间系统（GPST），它属于原子时系统（Atomic Time，AT），其秒长采用原子时秒长，原点规定于1980年1月6日0时与协调世界时（Universal Time Coordinated，UTC）时刻一致，以后采用原子时秒长累计计时。 GPS测时 单站测时法 应用一台GPS 接收机，在一已知坐标(或坐标未知但能收到4 颗以上卫星) 观测站上进行测时。精度可达50ns 共视测时法 在两个观测站或多个观测站各设一台GPS 接收机，同步观测同一颗卫星来测定两用户时钟的相对偏差，从而达到高精度时间比对的目的。精度一般能达到数十ns 到几ns。缺点：实时性差。 综合法 与单站多星测量模式相似，在各站观测所有在视的卫星，同时又像共视法同步观测，交换两站数据综合处理。结果与共视法的精度相当，但提高了可靠性。 GPS测时特点 利用GPS实现时间同步具有以下特点： （1）同步精度相对较高，时钟同步精度可以达到纳秒级，频率校正精度可以达到 10 －12 量级； （2）不需要发送设备，省去了需自配昂贵的高准确度原子频率基准，故它的成本相对较低； （3）可以在任何时间任何地点任何天气情况下都能接受到GPS信号 （4）利用GPS的时间同步系统的可靠性相对较好。因为GPS系统作为美国的战略系统，它有严密的可靠性保障，一般不容易出问题。 基于GPS的时钟同步系统 GPS接收机不但可以输出时间信息，还可以以一定精度输出代表GPS系统时的秒脉冲信号。若地面系统内的所有站都同步于该秒脉冲则该系统就实现了时间同步。 基于GPS的时钟同步系统 （1）原子钟:产生原始频率信号，校正后可以达到更高频率准确度的输出频率。同时产生高精度的秒脉冲信号，经校准后作为同步系统的输出。 （2）GPS接收机:接收GPS信号，产生同GPS系统时有一随机误差的秒脉冲用于同步系统的定时和校频。 （3）时差频差测量:测量GPS接收机输出的秒脉冲和原子钟分频产生的秒脉冲之间的沿差，测量GPS时钟的原始频率，并把这两个测量数据输出给微处理器进行处理。 （4）微处理器:接受测量模块传送的数据，然后对其进行处理并按一定的时序送给校正模块 （5）时间和频率校正：包括校正秒沿差模块和校频模块 （6）人机界面：显示微处理器给出的状态信息并在系统工作异常时报警。 北斗导航 The Galileo Satellite Constellation 30 satellites in three Medium Earth Orbit MEO planes at 23616 km altitude 1 satellite per orbital plane is a spare Inclination of orbital planes 56 degrees One revolution 14 hours 4 min Ground track repeat 10 days Inclination 56 degrees 基于NTP的时钟同步方法 网络时间协议NTP( Network Time Protocol)最早由美国特拉华大学（University of Delaware）David L. Mills教授于