高精度自動(dòng)校時(shí)鐘在中波轉播臺中的應用

　　摘要：本文介紹的高精度自動(dòng)校時(shí)鐘主要用于時(shí)間的校準，并著(zhù)重介紹了GPS系統和衛星時(shí)鐘系統。

　　關(guān)鍵字：高精度自動(dòng)校時(shí)鐘;GPS系統;衛星時(shí)鐘系統引言

　　時(shí)間，在我們的生活之中，無(wú)時(shí)無(wú)刻不顯示出它的作用。時(shí)間的準確性則是一個(gè)關(guān)乎國計民生的重大問(wèn)題，而中波轉播臺則對時(shí)間的準確性有著(zhù)特殊的要求。隨著(zhù)中波轉播臺走向數字化、自動(dòng)化，時(shí)間的準確性對中波轉播臺自動(dòng)控制系統的影響也越來(lái)越大。隨著(zhù)科技的進(jìn)步，越來(lái)越多的新技術(shù)應用于中波轉播臺。而采用GPS技術(shù)的高精度自動(dòng)校時(shí)鐘則通過(guò)接收并解調出全球定位系統(GPS)的基準時(shí)間信號，校準并使中波轉播臺的時(shí)間同步，應用于自動(dòng)控制系統之中。

　　高精度自動(dòng)校時(shí)鐘GPS系統

　　高精度自動(dòng)校時(shí)鐘主要由GPS系統和衛星時(shí)鐘系統這兩部分構成，而在高精度自動(dòng)校時(shí)鐘中，起主導作用的就是GPS系統，它是同步校準的關(guān)鍵。導航全球定位系統，全稱(chēng)為“授時(shí)與測距導航全球定位系統”，簡(jiǎn)稱(chēng)為“全球定位系統(GPS)”。

　　GPS系統由空間部分、地面監控部分和用戶(hù)部分三個(gè)部分組成。GPS空間部分主要由二十四顆衛星組成的星座，衛星分布在六條升交點(diǎn)相隔60°的軌道面上，軌道傾角為55°。每條軌道上分布著(zhù)四顆衛星，相鄰兩個(gè)軌道上的衛星相隔40°，在地球上任何地方至少同時(shí)可以看到四顆衛星。衛星的發(fā)射信號能覆蓋地面面積的38%，在軌道的任何位置，它對地面的距離和波束覆蓋面積基本不變。同時(shí)在波束覆蓋區域內，用戶(hù)接收到的衛星信號強度近似相等，這對提高同步校準精度十分有利。

　　地面監控部分包括1個(gè)主控站、3個(gè)注入站和5個(gè)監測站。監測站的主要任務(wù)是對每顆衛星進(jìn)行觀(guān)測，精確測定衛星在空間的位置，向主控站提供觀(guān)測數據。每個(gè)監測站還配有GPS接收機，對每顆衛星連續不斷地進(jìn)行觀(guān)測，每6秒進(jìn)行一次偽距測量和積分多普勒觀(guān)測，并采集相關(guān)數據。監測站受主控站的控制，定時(shí)將觀(guān)測數據送往主控站。主控站擁有大型計算機，是數據采集、計算、傳輸、診斷、編輯等功能的主體設備。主控站將編輯的衛星信號傳送到位于三大洋的三個(gè)注入站，而注入站通過(guò)S波段微波鏈路定時(shí)地將信號注入各個(gè)衛星，然后將GPS衛星信號發(fā)送給用戶(hù)。

　　用戶(hù)部分主要包括GPS接收機，它是一種衛星信號接收機，用來(lái)接收GPS衛星發(fā)送的信號，并由此得到基準時(shí)間信號。

　　GPS系統作為關(guān)鍵部分，能連續地為用戶(hù)提供精確的基準時(shí)間信號，而且所提供數據的信息量大，同時(shí)可以通過(guò)偽距測量和積分多普勒觀(guān)測，采集相關(guān)數據。GPS系統的衛星鐘通過(guò)和地面的主鐘進(jìn)行比對，使衛星鐘與主鐘之間保持精確同步。GPS接收機對GPS衛星所發(fā)射的信號進(jìn)行處理，經(jīng)過(guò)一套嚴密的誤差校正，使輸出的基準時(shí)間信號達到很高的準確性，而GPS接收機則是衛星時(shí)鐘系統的重要組成部分。

　　高精度自動(dòng)校時(shí)鐘衛星時(shí)鐘系統

　　高精度自動(dòng)校時(shí)鐘衛星時(shí)鐘系統是自動(dòng)校時(shí)鐘的重要組成部分，自動(dòng)校時(shí)鐘的校時(shí)功能主要由它完成。衛星時(shí)鐘系統主要由GPS接收機，穩態(tài)時(shí)鐘，編碼驅動(dòng)器，同步校時(shí)電路，軟件程序這五部分構成。衛星時(shí)鐘系統采用專(zhuān)門(mén)的GPS接收機接收衛星信號，并解調出AC碼，得到高精度的時(shí)間碼和秒脈沖，作為高精度自動(dòng)校時(shí)鐘的基準時(shí)間信號。衛星時(shí)鐘系統功能框圖如圖1所示。