授時(shí)設(shè)備從北斗導(dǎo)航衛(wèi)星或者GPS導(dǎo)航衛(wèi)星的信號(hào)上獲取標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間信息，將這些信息通過各種類型的接口傳輸給需要時(shí)間信息的設(shè)備(計(jì)算機(jī)、主控器、采樣設(shè)備、RTU等)，這樣就可以達(dá)到單個(gè)設(shè)備的時(shí)間校準(zhǔn)或者多個(gè)系統(tǒng)的時(shí)間同步，這個(gè)過程就叫做衛(wèi)星授時(shí)。
無論GPS衛(wèi)星或者北斗衛(wèi)星上都搭載了原子鐘(銫鐘或者是銣鐘)。有了的時(shí)鐘，加上地面站的不斷校正，衛(wèi)星系統(tǒng)的時(shí)間會(huì)是非常準(zhǔn)確的。衛(wèi)星會(huì)在自己的電文中播發(fā)一個(gè)時(shí)間，播發(fā)這個(gè)時(shí)間的信號(hào)邊沿是和這個(gè)時(shí)間值嚴(yán)格對(duì)應(yīng)的。通過測(cè)量這個(gè)邊沿，可以在本地恢復(fù)出一個(gè)的變化邊沿，這個(gè)邊沿是與發(fā)射時(shí)刻同步的。導(dǎo)航電文中提供了當(dāng)前時(shí)刻所在的“周數(shù)”，這個(gè)周數(shù)是從北斗或者GPS系統(tǒng)的起始時(shí)間開始計(jì)數(shù)的，另外通過計(jì)算調(diào)制在載波上的偽隨機(jī)碼的信息可以知道當(dāng)前的周內(nèi)秒，有了這些信息即可實(shí)現(xiàn)授時(shí)功能。
目前主流的時(shí)間同步信號(hào)及接口方式有1PPS/1PPM、IRIG-B碼、RS-232串口和NTP網(wǎng)絡(luò)授時(shí)等。1PPS/1PPM脈沖和IRIG-B碼授時(shí)精度zui高可達(dá)到納秒量級(jí)，RS-232和NTP授時(shí)一般情況下精度可達(dá)毫秒量級(jí)。1PPS/1PPM和IRIG-B碼和RS-232都需要接口和線纜，而NTP方式則可采用網(wǎng)絡(luò)的方式。
目前計(jì)算機(jī)對(duì)時(shí)間的保持方法比較單一,在計(jì)算機(jī)關(guān)閉時(shí),由主板上的晶體依靠電池供電運(yùn)行,保持時(shí)間。計(jì)算機(jī)開機(jī)后,由計(jì)算機(jī)的BIOS里安裝的軟件程序進(jìn)行計(jì)時(shí)。主板上的晶體*運(yùn)行會(huì)有漂移,軟件計(jì)時(shí)會(huì)受系統(tǒng)程序或者其它應(yīng)用軟件程序的影響而產(chǎn)生較大的誤差。所以計(jì)算機(jī)本身很難保證其時(shí)間精度,也無法保證多臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的時(shí)間同步精度。
為了解決這一問題,利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)的高精度時(shí)鐘源作為時(shí)間參考,實(shí)現(xiàn)范圍內(nèi)的時(shí)鐘精密修改和同步。從衛(wèi)星定位模塊上取得數(shù)據(jù)和秒脈沖信號(hào)通過數(shù)據(jù)接口傳輸給計(jì)算機(jī)。在計(jì)算機(jī)上用授時(shí)軟件讀取到數(shù)據(jù)處理后,得到的時(shí)間脈沖標(biāo)志和時(shí)間數(shù)據(jù)。在秒脈沖到來時(shí)刻,將接收到的時(shí)間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并更新計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)時(shí)間。通過這種方法可以保證單臺(tái)計(jì)算機(jī)任意時(shí)刻的時(shí)間精度,也可以達(dá)到多臺(tái)計(jì)算機(jī)之間時(shí)間高精度同步的目的。
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