采用SyncServer S600时间服务器对GNSS授时问题进行故障排除

最难解决的问题是您看不到的问题。您看不到 GNSS 卫星或本地射频干扰。然而，缺少第一个和第二个可能会给GNSS接收器带来许多问题。

我们的 SyncServer S600 Stratum 1 GNSS 参考网络时间服务器采用蓝天技术，可以在 GNSS 天线上查看和记录卫星和本地射频干扰活动。您可以将服务器的警报与本地射频活动相关联，以加快问题识别速度并确保快速解决。

我们的蓝天技术提供了检测、保护和分析 GNSS 信号的工具：

检测涉及分析 GNSS 信号以及这些信号上携带的数据，以查找触发警报的任何无意或恶意干扰或欺骗活动

保护是SyncServer时间服务器在检测到事件时的反应方式，以及采取哪些措施来保护定时输出的完整性和准确性

分析提供了用于识别可能发生的事情和时间的工具，以关联触发警报的可能本地事件

示例#1：您的天线是否位于跟踪卫星的正确位置？

天线安装位置会显著影响跟踪足够多的GNSS卫星的能力，因为它们在其中地球轨道上穿越天空。BlueSky技术的累积现场勘测（见下图1）是在几天内建立的，以显示卫星覆盖范围。有时称为热图，此极坐标图显示天线位置周围的卫星覆盖范围是否相对均匀（应该是），或者天空区域是否被遮挡。图中的红色部分表示经常看到卫星的地方，蓝色部分表示很少看到卫星的地方，黑色部分表示从未看到卫星的地方。图1显示了左侧的良好天线位置和右侧可疑的天线位置，这可能表明没有足够的卫星来准确保持时间。

图表 1：左侧天线位置良好，右侧天线位置可疑
 

右侧的天线安装在阳台栏杆上，建筑物和相邻的山丘都阻挡了向东的卫星（蓝色部分）。这个位置太北了，北极地区有部分天空，如黑色所示，那里从来没有GNSS卫星。

此外，由于远北纬度，所有可见卫星都将处于低仰角。在这些类型的安装中，最好的补救措施是将天线安装在屋顶上，如果可能的话，可以更好地看到天空，并同时跟踪多个GNSS星座，如GPS，GLONASS和伽利略，以提供更多的整体卫星来计算准确的时间。

示例#2：本地RF干扰会干扰卫星吗？

许多GNSS卫星在绕地球运行时可以在任何给定时间观看。下面的图表2是来自我们的BlueSky技术的复合条形图，显示了通过窗口跟踪的GPS，伽利略和GLONASS卫星的数量。这张图显示了每两小时天空中可见卫星的数量。但是，这张图表还有更多，或者你可以说得更少，比眼睛看到的要多。

图2：GLONASS卫星扰

仔细观察，您可以看到GLONASS卫星（以红色表示）实际上消失了几天，这在图表的右侧表示。卫星的下降立即触发了警报。卫星极不可能停止广播，或者只是消失，所以一定发生了其他事情导致GNSS接收器从GLONASS卫星解锁。

对记录数据的30天日志的审查揭示了GLONASS卫星解锁发生的确切时间。将解锁与位于附近窗台上的GNSS天线附近的新电缆调制解调器/ Wi-Fi®路由器的打开相关联并不困难。

具有2 GHz和5 GHz Wi-Fi速度的电缆调制解调器通过某种RF边带噪声压倒GLONASS卫星信号来干扰附近的GNSS接收器。在这种情况下，本地RF干扰而不是恶意干扰器负责此警报。

示例#3：周期性的本地RF干扰会导致问题吗？

模式识别通常是解决各种网络和RF干扰问题的线索。BlueSky技术的连续波（CW）干扰图（如下面的图表3所示）记录了GNSS接收器的GNSS自动增益控制（AGC）设置。AGC是接收器如何补偿本地RF噪声的良好指标。您可以在下面的图表中观察到某种周期性干扰。

图3.GNSS 接收器测量的周期性干扰

使用BlueSky技术对记录数据的历史回顾，时间片图表明，当我在办公室时，GNSS天线位于附近的窗台上时发生了干扰。GNSS接收器的AGC正在适应RF噪声的增加。罪魁祸首是我的智能手机。

图表显示，当我白天在办公室时，AGC 会调整到 CW 干扰低于 15% 的地方，但在晚上和周末则高于 15%。如果来自手机或任何干扰设备的干扰要大得多，GNSS 接收器最终会从跟踪卫星中解锁，在触发我的警报限制 （20%） 和丢失卫星时发送警报。

这里的要点是，有时用户可能会报告频繁的 GNSS 解锁警报。BlueSky技术回顾时间的能力可以帮助确定是否存在与本地RF环境中的某些事物相关的模式。

这种模式的一个著名例子是纽瓦克自由国际机场的日常GPS干扰。一名卡车司机试图向雇主隐瞒自己的位置，当他开车经过机场时，他正在操作GPS干扰器。

保护有两种非常重要的形式：定位和响应

定位是为您的本地射频环境自定义报警阈值的能力。使用SyncServer时间服务器的BlueSky技术，如果您记录本地RF可观测值一两周，则可以观察到天线位置的正常RF值的一些相对最大值或最小值。然后可以根据这些级别设置警报阈值。

无需成为 GNSS 专家;看看数据就知道了。在上面的图表 2 和图 3 中，您可以通过查看历史数据看到指示我设置的警报阈值的红线。在图表 2 中，如果卫星总数下降过低，SyncServer 时间服务器将发送警报。在图表 3 中，如果 CW 干扰干扰过高，它将发送警报。

保护的另一个方面是对警报的响应。同步服务器时间服务器的实现非常灵活。响应可以是什么都不做，这允许您使用 BlueSky 技术来监控 GNSS 可观测值和射频值，并在发生某些事情时通知您。

其他选择是取消GNSS接收器的资格，然后回退到另一个时间源或保留已安装的振荡器。如果外部警报条件清除（例如，当我带着智能手机走出房间时），您还可以自动返回到从 GNSS 获取时间，或者只是从 GNSS 保持解锁状态，直到您选择手动重新启用 GNSS 跟踪。与此同时，蓝天科技将继续记录GNSS和本地射频数据。

关键要点

SyncServer 时间服务器的 BlueSky 技术提供了图形工具，可以轻松表征本地 GNSS 环境，以设置有意义的警报阈值和后续的 SyncServer 时间服务器行为。

图表和图形提供了基于天线位置的卫星可用性的见解，以及可用于微调警报阈值的数据的历史回顾

历史数据对于识别干扰或欺骗事件发生的时间以及可能将其与本地RF环境中的已知变化相关联很有价值

故意的 GNSS 干扰和欺骗是对关键基础设施和依赖准确计时的持续业务运营的新出现的安全威胁。SyncServer 时间服务器的 BlueSky 技术提供的实时、智能射频信号和数据分析增加了必要的保护层，以保护正在进行的时间和频率操作的完整性。

审核编辑：郭婷