高精度NTP北斗網絡校時設備

高精度NTP北斗網絡校時設備

采用搭建高精度NTP服務器的方法實現系統校時。基本思路是從NMEA018 3數據中提取時間信息，通過PPS信號來保證高精度。

基于GPSD的高精度校時系統
天文觀測設備對于控制系統的時間準確度有嚴格要求。為此，采用搭建高精度NTP服務器的方法實現系統校時。基本思路是從NMEA018 3數據中提取時間信息，通過PPS信號來保證高精度。具體實現方法是采用GPS接收模塊G591來構造硬件電路，軟件部分需要NTP服務器軟件和GPSD的正確安裝和配置。對照實驗表明，基于GPSD的NTP服務器校時精度可以達到微秒量級，工作性能穩定而可靠。

0 引言
準確的時間是天文觀測所必需的。天文望遠鏡在特定時間內的準確指向、CCD曝光時間的控制以及不同波段觀測數據所進行的高精度同步比對等應用需要系統至少有亞毫秒的時間準確度。然而就目前來看，一般的計算機和嵌入式設備所使用的晶體振蕩器的精度為幾個或者幾十個ppm(百萬分之一秒)，并且會受溫度漂移的影響，使得每天的誤差能夠達到秒級，若再考慮元器件的老化或外界干擾等因素，誤差可能會超過10 s，如果不及時校正，其誤差積累將不可忽視。
網絡時間協議NTP(Network Time Protocol)是美國特拉華大學的MILLS David L．教授在1982年提出的，其設計目的是利用互聯網資源傳遞統一和標準的時間。目前，使用GPS信號實現校時的研究工作很多，大多只是通過讀取GPS模塊解碼出的串行數據，提取其中的時間信息來糾正系統時鐘，該過程并不涉及NTP的使用，精度較低，一般為幾十到幾百毫秒。對此，本文充分利用了NTP服務器軟件對GPS時鐘源的支持，采用串行數據和秒脈沖相結合的方式來校準時間，校時精度大為提高。
1 GPS同步時鐘的校時方式
1．1分天文觀測設備的校時需要