信息科学的快速发展及其在社会各个领域中日益广泛的应用,对现代社会的发展起到了极大的推动作用,同样也对军事领域产生了深远的影响,各军兵种、专业兵种、专业部队的联合作战已经成为一种主要的作战形式。用于保障联合作战的一体化作战指挥平台中的各类军事指挥系统、分布式信息系统和有关重要应用领域,需要依靠计算机的高可靠性和高效率来精确控制关键性的工作与任务,同时对系统内各种应用平台、武器装备和用户终端时钟的一致性和精确性有较高的要求。现有的指挥信息系统,其网络结构一般采用骨干网络多冗余信道备份的多级以太网广域互连结构。系统的时间同步,往往通过一个基于某个特定同步网络的统一的时统设备,利用网络时间协议(Network Time Protocol)来对各类相联系统的时钟进行同步。在平时网络连通有保证、指挥层次比较固定的情况下,可以有效满足系统的时间同步要求,但是在遂行各类作战任务和军事行动中,由于无法保证全时全域的网络连接,此种模式不能完全满足应用需求。本文在对军事行动中不稳定网络特点和现有时钟同步机制研究的基础上,针对其特点,提出了一种NTP网络授时系统设计方案。首先,本文简单介绍了当前军队各类指挥信息系统中所使用的时统系统,分析了各类军事行动和作战任务时网络系统的特点,以及现有时统系统在保障军事行动和作战任务中的问题,通过对战场网络环境特点的剖析,和计算机系统时钟同步的要求,明确了系统目标,得到了本系统的设计硬件和软件需求。其次,在需求分析的基础上,进行了系统的总体设计。硬件的总体设计,给出了NTP服务器硬件的硬件结构框图。软件的总体设计,重点设计了网络授时系统的功能架构和网络架构。再次,根据系统的总体设计,进行了系统的详细设计与实现,主要包括三个方面:一是对NTP网络授时系统服务器硬件进行了电路设计,介绍了嵌入式服务器的硬件选型、系统结构,并分别给出了系统各主要单元模块的电路设计方法;二是对NTP网络授时系统服务器端的NTP授时服务软件进行了详细设计与实现,对其各项功能进行了描述,介绍了其实现所采用的关键技术;三是对NTP网络授时系统客户端的时钟同步软件进行了详细设计与实现,分别对其各个模块进行了讨论,介绍了其实现方法和技术要点。在本文不同部分结合系统的设计与实现,分别对嵌入式系统的概念、ARM微处理器、GPS授时原理、NTP、μCLinux嵌入式操作系统的移植和交叉编译环境的建立等相关技术进行了简明扼要的介绍。本文设计的NTP网络授时系统,能够适应军事行动中对时间服务的需要,可作为现有网络授时系统的备份和补充。