高精度NTP北斗网络校时设备

高精度NTP北斗网络校时设备

采用搭建高精度NTP服务器的方法实现系统校时。基本思路是从NMEA018 3数据中提取时间信息，通过PPS信号来保证高精度。

基于GPSD的高精度校时系统
天文观测设备对于控制系统的时间准确度有严格要求。为此，采用搭建高精度NTP服务器的方法实现系统校时。基本思路是从NMEA018 3数据中提取时间信息，通过PPS信号来保证高精度。具体实现方法是采用GPS接收模块G591来构造硬件电路，软件部分需要NTP服务器软件和GPSD的正确安装和配置。对照实验表明，基于GPSD的NTP服务器校时精度可以达到微秒量级，工作性能稳定而可靠。

0 引言
准确的时间是天文观测所必需的。天文望远镜在特定时间内的准确指向、CCD曝光时间的控制以及不同波段观测数据所进行的高精度同步比对等应用需要系统至少有亚毫秒的时间准确度。然而就目前来看，一般的计算机和嵌入式设备所使用的晶体振荡器的精度为几个或者几十个ppm(百万分之一秒)，并且会受温度漂移的影响，使得每天的误差能够达到秒级，若再考虑元器件的老化或外界干扰等因素，误差可能会超过10 s，如果不及时校正，其误差积累将不可忽视。
网络时间协议NTP(Network Time Protocol)是美国特拉华大学的MILLS David L．教授在1982年提出的，其设计目的是利用互联网资源传递统一和标准的时间。目前，使用GPS信号实现校时的研究工作很多，大多只是通过读取GPS模块解码出的串行数据，提取其中的时间信息来纠正系统时钟，该过程并不涉及NTP的使用，精度较低，一般为几十到几百毫秒。对此，本文充分利用了NTP服务器软件对GPS时钟源的支持，采用串行数据和秒脉冲相结合的方式来校准时间，校时精度大为提高。
1 GPS同步时钟的校时方式
1．1分天文观测设备的校时需要