多场景时间基准 GPS 北斗双模授时器配置详解

市面上能校时的设备不少，但能同时接收两套卫星信号、并且在信号切换时不让后端设备感觉到抖动的，就不太多了。这种设备叫做GPS北斗双模授时器。它的特点就是同时装了GPS和北斗两套接收模块，一路信号出了问题，另一路自动顶上。下面从技术参数的角度，说说一台合格的GPS北斗双模授时器应该具备哪些性能。

山东唯尚电子有限公司

一、双模接收性能

授时器内部同时集成了GPS接收模块和北斗接收模块，两套模块独立工作。GPS模块支持L1频段，接收1575.42MHz信号，可同时跟踪12到16颗GPS卫星。北斗模块支持B1频段，接收1561.098MHz信号，可同时跟踪12到16颗北斗卫星。两套模块可以同时工作，授时器自动选择信号质量更好的一路作为主用时间源。当主用信号丢失时，设备在几十毫秒内自动切换到另一路，后端设备不会感觉到时间跳变。

二、授时精度

在卫星信号正常的情况下，授时器输出的1PPS秒脉冲与标准时间的同步误差控制在30纳秒以内。通过串口输出的时间报文，精度在1毫秒以内。如果需要更高精度的串口授时，可以选择高精度模式，误差可以控制在10微秒以下。对于大多数工业自动化和电力自动化场景，这个精度是够用的。

三、收星与锁定能力

冷启动状态下，授时器从通电到头次锁定卫星的时间不超过50秒。热启动状态下，锁定时间在10秒以内。设备会持续显示当前的收星颗数和信号强度。在室外开阔环境下，GPS和北斗各自能够收到6到10颗星，双模同时工作时总收星数可以达到12到20颗。收星数量越多，授时精度越稳定。

四、时间输出接口

授时器标配多种时间输出接口。串口方面，提供2到4路RS232或RS485接口，波特率可以设置，常用2400、4800、9600、19200。报文格式支持NMEA0183、以及用户自定义格式。脉冲输出方面，提供1PPS、1PPM、1PPH三种脉冲类型，脉冲电平可以选择TTL或者RS422。部分型号还支持IRIG-B直流码输出，这是电力行业常用的时间码格式。

五、守时能力

授时器内部配置了温补晶振作为守时单元。当卫星信号暂时丢失时，设备依靠内部晶振维持时间输出。24小时内的时间漂移不超过1秒。如果用户对守时有更高要求，可以选配恒温晶振，恒温晶振的短期稳定度更好，24小时漂移可以控制在几十毫秒以内。守时功能在隧道、地下室等收不到卫星信号的场合尤其重要。

六、前面板显示

授时器前面板装有一块液晶显示屏，尺寸在2英寸到3英寸之间。屏幕上会显示当前的年月日和时间、GPS收星颗数、北斗收星颗数、当前使用的是哪套卫星信号、各输出接口的工作状态。显示屏带背光，光线暗的时候也能看清。屏幕旁边有几个按键，可以用来切换显示界面、手动设置参数、查看设备信息。

七、告警功能

授时器背部配有继电器干接点告警接口。当出现以下情况时，继电器会输出告警信号：两路卫星信号全部丢失、内部晶振异常、电源电压超出范围、设备硬件故障。告警信号可以接到机房的声光报警器或者监控系统上，运维人员不用时刻盯着设备，有问题了自然会知道。

八、物理规格

机箱采用标准1U机架式设计，宽度19英寸，高度44毫米，深度在150到200毫米之间。前面板有显示和按键，所有接口都在机箱背面。卫星天线接口是SMA母头，串口和脉冲接口是DB9或者接线端子，电源接口是标准的三芯插座或者接线端子。整台设备可以安装在标准机柜里，也可以放在桌面上使用。

九、供电与环境

供电支持交流220伏输入，电压范围在180伏到260伏之间。也可以根据用户要求定制直流48伏或者直流24伏供电版本。整机功耗在10瓦左右，发热量不大。工作温度范围在零下10摄氏度到零上50摄氏度之间，普通室内环境使用没有问题。如果需要在室外或者工业现场使用，可以选配宽温版本，工作温度扩展到零下20摄氏度到零上70摄氏度。湿度方面，在95%以下非凝露的环境中能正常工作。

审核编辑 黄宇