北斗衛星同步時鐘是我國獨立自主研制建設的衛星導航定位系統。它如同GPS系統一樣,zui終被用于范圍內的定時與導航。
系統組成
系統由空間段、地面段和用戶段三部分組成。
空間段由5顆地球靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星組成。地球靜止軌道衛星分別位于東經58.75度、80度、110.5度、140度和160度。非靜止軌道衛星由27顆中圓軌道(MEO)衛星和3顆傾斜同步軌道(IGSO)衛星組成。其中,MEO衛星軌道高度21500千米,位于3個軌道面上,軌道傾角55度;IGSO衛星軌道高度36000千米,位于3個軌道面上,軌道傾角55度。衛星均采用長征系列運載火箭發射。
地面段由主控站、注入站和若干監測站組成。主控站主要任務是收集各個監測站的觀測數據,進行數據處理,生成衛星導航電文和差分完好性信息,完成任務規劃與調度,實現系統運行管理與控制等。注入站主要任務是在主控站的統一調度下,完成衛星導航電文、差分完好性信息注入和有效載荷的控制管理。監測站接收導航衛星信號,發送給主控站,實現對衛星的跟蹤、監測,為衛星軌道確定和時間同步提供觀測資料。
用戶段由各類北斗用戶終端組成。北斗用戶機具有兼容GPS、GLONASS、GALILEO的功能。
工作體制
北斗衛星時鐘采用衛星無線電測定(RDSS)與衛星無線電導航(RNSS)集成體制,既能像GPS、GLONASS、GALILEO系統一樣,為用戶提供衛星無線電導航服務,又具有位置報告及短報文通信功能。
服務類型和性能指標
系統提供開放服務和*服務,其中,開放服務面向范圍,定位精度10米、授時精度20納秒、測速精度0.2米/秒;*服務包括范圍更高性能的導航定位服務,以及亞太地區的廣域差分服務和短報文通信服務,其中,廣域差分服務精度1米,短報文通信服務能力每次120個漢字。
空間信號
系統在B1、B2和B3三個頻段上發射三路開放服務空間信號、三路*服務導航信號。B1是1559.052MHz~1591.788MHz,B2是1166.22MHz~1217.37MHz,B3是1250.618MHz~1286.423MHz。
時間系統與坐標系統
北斗衛星同步時鐘的系統時間稱北斗時(BDT)。北斗時屬原子時,起算歷元時間是2006年1月1日0時0分0秒(UTC,協調世界時)。BDT溯源到我國協調世界時UTC(NTSC,國家授時中心),與UTC的時差控制準確度小于100ns。
北斗衛星同步時鐘采用中國2000大地測量系統(CGS2000)。
利用互聯網絡傳送標準時間信息,是現代互聯網技術發展的必然要求,也因互聯網應用的普及而得到快速發展和廣泛應用。采用網絡時間同步協議在互聯網絡物理媒介上為網絡內計算機等網絡設備提供統一時間信息的技術統稱為網絡授時。
網絡時間協議由一系列注釋請求文件定義,當前使用的有三種:日期協議(RFC-867)、時刻協議(RFC-868)和網絡時間協議(RFC-1305)。網絡時間協議NTP(NetworkTimeProtocol)是當前zui復雜*良的網絡時間協議。大型計算機和工作站的操作系統中常包含NTP軟件,客戶軟件可作為后臺任務連續運行,從時間服務器得到時間信息,它也可以設置去查詢多個服務器,獲得多個時間結果,然后進行平均,提高同步精度。
網絡時間服務器通常是一種小型的、可獨立工作的基于NTP/SNTP協議的時間服務器,可以從GPS、北斗等地球導航授時衛星上獲取標準時鐘信號信息,并將這些信息在網絡中傳輸,從而使整個網絡上的設備實現毫秒級的時間同步。