衛(wèi)星授時(shí)存在多種方式,如單向授時(shí)和雙向授時(shí)。在單向授時(shí)中,衛(wèi)星授時(shí)終端可自主完成定時(shí)。授時(shí)終端接收衛(wèi)星廣播的導(dǎo)航電文,其中含有時(shí)間基準(zhǔn)信息、導(dǎo)航衛(wèi)星星歷、電文發(fā)播時(shí)刻等。之后,解算出基本觀測(cè)量及導(dǎo)航電文信息,得到鐘差以修正本地時(shí)間,實(shí)現(xiàn)本地時(shí)間與UTC同步。同時(shí),用戶至少要接收四顆導(dǎo)航衛(wèi)星的信號(hào),通過(guò)綜合解析來(lái)確定三維位置和接收機(jī)本地時(shí)間這四個(gè)變量。
1、RNSS單向授時(shí)
授時(shí)終端通過(guò)自主解算獲得自身位置信息或者根據(jù)已知坐標(biāo)位置信息獲得定時(shí)信息,衛(wèi)星導(dǎo)航電文信息包括整周秒計(jì)數(shù)、周內(nèi)秒計(jì)數(shù)、鐘差參數(shù)、與UTC時(shí)間同步參數(shù)等信息,RNSS授時(shí)終端通過(guò)接收衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)并自主解算出本地時(shí)間和GNSS系統(tǒng)時(shí)間差?TJST-GNT,并且根據(jù)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與UTC的時(shí)間差值?TGNT-UTC修正本地時(shí)鐘,從而使本地時(shí)間與UTC時(shí)間同步。
2、RDSS單向授時(shí)
原理與RNSS類似,但由于RDSS衛(wèi)星對(duì)于出站信號(hào)為透明轉(zhuǎn)發(fā),因此通過(guò)授時(shí)終端獲得本地時(shí)刻與UTC時(shí)間差值中還包括了上行信號(hào)傳播時(shí)延及衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的零值。其中上行傳播時(shí)延從RDSS出站電文中獲得。
1、RDSS雙向授時(shí):雙向授時(shí)設(shè)備具備出站信號(hào)接收和應(yīng)答發(fā)射入站信號(hào)的能力,通過(guò)與地面中心站進(jìn)行往返測(cè)量,由中心站獲得授時(shí)終端與地面中心站的時(shí)間差值,可以避免授時(shí)終端天線位置誤差、電離層/對(duì)流層改造殘差等諸多不確定因素引起的單向授時(shí)偏差,相對(duì)于RDSS單向授時(shí),雙向授時(shí)具有較高的授時(shí)精度。
2、RDSS雙向授時(shí)由授時(shí)終端發(fā)起授時(shí)申請(qǐng),授時(shí)終端與地面中心站進(jìn)行交互,向地面中心站發(fā)送定時(shí)申請(qǐng),地面中心站計(jì)算其與授時(shí)終端的時(shí)間差,并通過(guò)出站信號(hào)播發(fā)給該授時(shí)終端,授時(shí)終端返回的正向傳播時(shí)延信息T正向及出站電文獲得的RDSS系統(tǒng)時(shí)間與UTC時(shí)間差值?T(GNT-UTC),修正本地時(shí)間使其與UTC時(shí)間同步完成雙向授時(shí)。
衛(wèi)星單向授時(shí)相對(duì)較為常見,可滿足大部分中低精度授時(shí)要求。GPS導(dǎo)航的基本原理是通過(guò)用戶終端實(shí)時(shí)與衛(wèi)星終端進(jìn)行導(dǎo)航電文的交互,通過(guò)定位計(jì)算方法,實(shí)時(shí)的更新用戶的位置信息并規(guī)劃路徑指引行進(jìn)方向,需要利用到時(shí)鐘記錄的時(shí)間、電文收發(fā)的時(shí)間戳信息形成位置信息。
衛(wèi)星單向授時(shí)較為常見,人們平時(shí)使用的手機(jī)GPS授時(shí)導(dǎo)航定位、北斗授時(shí)定位、車載GPS授時(shí)導(dǎo)航定位以及能接收軍碼的軍用設(shè)施授時(shí)定位都是衛(wèi)星單向法的典型應(yīng)用。衛(wèi)星單向授時(shí)能夠滿足大多數(shù)中低同步精度的要求,應(yīng)用最為廣泛。北斗授時(shí)終端中,利用所接收導(dǎo)航信號(hào)解算的高精度時(shí)間信息綜合實(shí)現(xiàn)NTP、B碼、PTP和串口等的高精度授時(shí)服務(wù)。B碼是其中一種應(yīng)用最為廣泛的專用時(shí)間碼,其特點(diǎn)是速率適中、編碼信息量豐富、通用規(guī)范及使用靈活方便?;诒倍肥跁r(shí)的B碼終端在靶場(chǎng)測(cè)量、控制、計(jì)算、通信、氣象和電力等領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。