GPS卫星同步时钟系统（北斗授时服务器）的技术研究
GPS卫星同步时钟系统（北斗授时服务器）的技术研究
一、 概述
卫星同步时钟是一款针对计算机网络系统时间同步而设计的高科技产品。产品自主设计开发，在当今计算机网络系统日益盛行的年代，计算机网络安全可谓是重中之重，当计算机受到攻击后，如何快速的提取安全日志追踪事件全过程，这时计算机的时间戳就显得尤为重要，采用标准的NTP网络时间协议来同步计算机时间就成了网络系统中必不可少的工作。
计算机经过长期运行，时间差会越来越大，这种偏差在单机中影响不太大，但在网络环境下的应用中可能会引发意想不到的问题。如在分布式计算环境中，由于每个主机时间不一致，会造成同一操作在不同主机的记录时间不一致，将导致服务无法正常地进行。
随着各种网络应用的不断发展，对时间的要求也越来越高，否则会引发许多业务系统操作没有时效性的问题。
NTP网络时间服务器运用GPS或北斗信号作为时间源，同时可选B码、原子钟等时间源。产品采用标准的NTP/SNTP时间同步信号来满足不同网络设备的校时接口要求，产品采用SMT表面贴装技术生产，以高速芯片进行控制，具有精度高、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、操作简单、免维护等特点，适合无人值守。
广泛应用于电力、金融、通信、交通、广电、安防、石化、冶金、水利、国防、医疗、教育、政府机关、IT等领域，为各行业的计算机网络系统服务着。
二、产品特点：
◆ 高精度，串口/脉冲可达30ns，NTP客户端优于2ms，时间同步快。
◆ 双CPU同时工作，32位CPU双核处理器，采用DSP/CPLD完成实时高速处理；
◆ 具有可扩展无限个独立的物理隔离10/100M网口（每个端口具有独立的MAC地址），每个网口可以灵活的配置使用且物理隔离，可以用在不同的子网和物理隔离网络里；
◆ 作一级时间服务器，可同时为上万台客户端、服务器、工作站提供时间服务。
◆ 支持WINDOWS9X/NT/2000/XP/2003/vista、WIN7/8、LINUX、UNIX、SUN SOLARIS、IBM AIX、HP-UX等操作系统及支持NTP协议的所有网络设备。
◆ 多种配置方法（TELNET/WEB），易于管理和升级，同时支持华人开创专用管理软件配置，支持MD5加密和SNMP网管；
◆ 设备支持NTP和SNTP协议，且提供互备信号接口，要实现主备机器之间自动相互切换。
◆ 专用嵌入式系统，无硬盘和风扇设计，防震设计，系统稳定可靠。
◆ 机箱经防磁处理，抗干扰能力强。
◆ GPS接收天线重点考虑了防雷设计、稳定性设计、抗干扰设计， 信号接收可靠性高，不受地域条件和环境的限制。
◆ 装置具有多种接口类型信息输出与交互方式，以满足不同用户的需求。
◆ 装置可通过液晶显示屏在线显示当前收星个数，指示灯可直观反映装置的同步状况。
◆ 机架式结构，1U标准机箱设计（482×44×210mm）安装方便。
三、产品技术指标：
名 称 技 术 参 数
捕获
卫星
时间 装置冷启动时 ≤2—5min
装置热启动时 ≤1min
瞬间断电重启 ≤20s
授时精度 30ns（UTC同步精度）
守时精度 1*10-9(0.3μS/min)
网络时间协议 NTPv1.v2.v3&v4、SNTP、TELNET、DHCP、UDP、SNMP；
客户端吞吐量 2000次/秒
串行口信息 波特率默认9600，数据位8，无校验，1停止位
GPS授时天线 标配30米，可选50、100、200米
尺寸 1U机架式482×44×210mm
重量 3.1kg
电源 220V±20%或110V±20%，47Hz～63Hz
工作温湿度 -200C～+700C；<95%无冷凝
贮存温度 -400C～+850C
功耗 ≤15W
寿命 ≥10Y
质量保证 产品3 个月包换，5 年内免费保修
免费保障 产品出故障时由购货方直接与本公司联系替代品
技术支持 负责提供免费的电话技术咨询
软件升级 终身向用户免费提供系统控制软件的升级版本
四、天线架设：
卫星时钟配有一条易于安装的天线。如下图所示，有源天线头封装在塑料圆盘内，天线长度有30米、50米、100米、200米几种规格，如100米天线仍不能满足长度要求，可选配GPS信号转发器GPS-HR，装置的天线标准配置为30米。
天线头要安装在室外，安装位置应视野开阔，尽可能安装在屋顶，原则上是顺着天线头往上看能够看到360°的天空，电缆长度是根据天线增益严格设计，不得剪断、延长、缩短或加装接头，否则将严重影响接收效果甚至收不到信号。天线应尽量避开山坡、树林、高层建筑物、铁塔、高压输电线等对天线波束的阻挡。天线主波束方向上应有足够的视界，天线正前方应有尽可能宽的视角。一般要求以天线基点为参考，对障碍物最高点所成的夹角小于10度，天线的架设位置应避开风口，以减小天线的风载。在多雷雨地区，天线的架设位置应避开雷击多发地点，天线头应放在现场避雷针避雷范围内。天线安装在屋顶时，只要视野足够，高出屋面距离越小越好。同时，天线应尽量安装专用防雷器，在雷雨季节到来之前必须仔细检查避雷接地系统是否良好（避雷设备为选配器件），详见如下天线安装示意图；
五、总体方案
总体方案拓扑图
客户需求分析：高速公路信息管理中心网络大致有二百台服务器要求时间同步，要求时间同步产品精度达到毫秒级别，采用1U机架式机箱设计并具备NTP/SNTP网口提供网络授时功能,时间源采用我国北斗卫星系统。
我司推荐如下：将我司HR-901B型NTP网络时间服务器放置信息管理中心机房内，且该NTP网络时间服务器采用一路网络授时（NTP/SNTP）网络时间协议接口，依据我国北斗卫星系统作为时间源，通过其中一路NTP网络接口为信息管理中心网络中所有计算机服务器提供时间同步信号，以保证信息中心服务器及其他网络设备时间同步，同时为各个收费站点PC提供时间服务。
六、总体方案配置清单及报价
产品名称 品牌型号 配置描述 数量 价格
网络时钟服务器 安徽京准
HR-901B 采用北斗卫星授时模块作为时间源，输出1路NTP网口(RJ45)供计算机网络时间同步，4路RS232串口，局域网授时精度达到1-10ms，LCD液晶显示屏实时显示时间和当前卫星颗数信息，1U机架式机箱设计，NTPV3客户端软件，30米天线及天线支架、螺丝等附件； 1台
卫星天线 30米卫星天线 1盘 属附件
天线支架 天线专用安装支架（含螺丝） 1个 属附件
电源线 装置专用电源线 1条 属附件
备注
