浅议GPS同步时钟在张家界机场的应用

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  [摘 要]本文介绍了GPS同步时钟在张家界机场应用的必要性和具体的应用。
  [关键词]GPS;GPS时钟;必要性;安全性;可靠性
  中图分类号:TM764.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)20-0364-01
  一 GPS与GPS时钟
  GPS即全球定位系统(英文名:Global Positioning System),又称全球卫星定位系统,中文简称为“球位系”,是一个中距离圆型轨道卫星导航系统,结合卫星及通讯发展的技术,利用导航卫星进行测时和测距。GPS是美国从本世纪70 年代开始研制,历时20 余年,耗资200 亿美元,于1994 年全面建成,全球卫星导航定位系统可提供高精度、全天时、全天候的导航、定位和授时服务。GPS时钟也是基于GPS高精度定位授时服务技术开发出来的时间显示和发送装置,通过地面监控系统的监控使其时间基准精度高、稳定性好、功能强、无积累误差,不受地域、气候等环境条件限制,性价比高和操作方便等特点。同时也能够按照用户的需求输出符合规约的时间信息格式。 现在GPS时钟已经成为通信、电力、广播电视、安防监控、工业控制、交通管理及国防等需要对时、计时、守时等领域的基础保障平台之一。GPS时钟主要分为两类,一类是GPS授时仪,主要输出时标信息,这种时标包括1PPS及TOD信息,此格式时间信号每秒或每分时输出一个脉冲,时钟脉冲输出不含具体时间信息;另外一类是GPS同步时钟,后者输出利用卫星信号处理恒温控制式晶体振荡器(OCXO)或者铷钟得到的高稳定频率信息,得到平稳的时间信息。
  二 张家界机场应用GPS同步时钟要必要性
  张家界机场的航务部包括站调、塔台、气象、通信四个部门,在此设备安装前没有一个统一的时钟源来进行时间的标准统一,这给安全生产中的时间统一性带来的困难,各部门在使用时间标准时都是工作人员根据时钟、手表或其它的时间源来进行的。另外,通信和气象的设备及其终端也存在信息的传输、交换、处理,其时间基准也是各自单独的,没有统一的时间基准。随着张家界机场航班量的增加,空管自动化系统的安装使用,时间基准的统一是空管自动化系统一个技术要求。因此,从保障飞行安全方面出发,从工作和设备运行状况的实际要求出发,统一时间基准是很必要的,GPS时钟的安装也就成为了必然。
  三 GPS同步时钟的基本功能、组成和原理
  张家界机场现用的GPS同步时钟是由北京东进记录科技有限公司于2007年8月安装的。这套GPS同步时钟是根据国内各领域对高精度时间校准的要求,结合美国GPS技术研制开发的可靠性很高的主备时钟系统,主备时钟系统既可以自动切换也可以在人工干预下切换,显示的时间可在UTC(国际协调时)和北京两种时间之间切换。自带恒温晶振,具有高精度的守时输出,同时对GPS时间源进行逐秒检测,内置网络时间服务器,支持NTP协议,四路RS-232/422串口信号输出,两路1PPS(或1PPM、1PPH信号)信号输出,两路IRIG-B直流信号、两路IRIG-B交流信号输出,当接收不到GPS有效时间信号时,发出声音和LED两种报警。在技术指标上能同时跟踪12颗卫星,接收卫星信道数达12条;1PPS精度已经不低于100ns(卫星锁定后),守时时钟精度也不低于10-8ppm 。GPS同步时钟主要由以下几部分组成:GPS主钟(MTS620C-N),分配器(MSD422分配器),数显时钟(DJ-703同步数显时钟)和天线四部分组成。其工作原理就是采用先进的卫星定位技术(GPS)以全球24(21+3)颗定位卫星的同步原子钟为时间源,用户端以GPS接收器接收标准的时钟信号,经过微机平台的处理,分发到各应用设备,实现系统时间的准确、同步。
  四 GPS同步数显时钟的安全性和可靠性
  GPS同步时钟已经在张家界机场航务部正常使用了两年多时间,在这两年多时间内没有出现问题,这也就说明GPS同步时钟能够抗拒电磁干扰,同时也未出现电磁干扰航务部通信气象设备的现象,所以说安全性很高。同时,能全天候24小时不间断工作,保证航务部各部门各设备得到准确、可靠、同步、统一的时间基准,因此可靠性也很高。
  五 GPS同步时钟在张家界机场的应用情况
  GPS同步时钟接装了五个数显时钟,分别在塔台、站调、气象、通信、雷达监控室进行时间显示,确保这五个部室的时间基准统一。另外也分别接装到空管自动化系统和航行电报处理局域网上,定时进行时间校准,保证整套系统的时间准确统一。
  六 结束语
  GPS同步时钟在张家界机场的投入使用结束了航务部各部门各设备时间基准不统一的状况,为飞行安全提供了更可靠的保障。
  参考文献
  [1] 维基百科 GPS.
  [2] 北京东进记录科技有限公司时钟产品介绍.
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