GPS卫星授时的工作原理是什么？

GPS卫星授时的工作原理是什么？

引用

网易

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https://m.163.com/dy/article/JOP09BBE0556723G.html

GPS卫星授时是利用全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS）的卫星信号来获取高精度时间信息，并将其应用于各种需要时间同步的设备或系统中。GPS系统由多颗位于地球轨道上的卫星组成，这些卫星持续不断地向地球发送包含时间信息的无线电信号。

信号发送与接收

GPS卫星上的原子钟产生高精度的时间信号。这些信号以电磁波的形式从卫星发送到地球。地面上的GPS接收机接收这些信号，并对其进行处理。

距离测量与时间同步

接收机通过测量信号从卫星到接收机的传输时延，来计算与每颗卫星的“伪距离”。这个伪距离由于信号传播速度的变化（如电离层和对流层的影响）以及接收机与卫星时钟的不同步而产生误差。

接收机利用至少四颗卫星的信号，通过多边测量法来精确确定自身的地理位置，并同时修正时钟误差，实现与GPS卫星时钟的同步。

误差修正

GPS信号在穿越电离层和对流层时，会受到传播速度变化的影响，从而产生测量误差。这些误差可以通过GPS导航电文中的修正参数进行推算和修正。

高级的双频GPS接收机可以通过双频段测量的方式，更为精确地修正电离层误差。

时间同步的传递

GPS授时系统不仅为单个接收机提供时间同步服务，还可以通过网络接口等方式，将时间信息传递给网络中的其他设备或系统，实现整个系统的时间同步。

在电力系统中，GPS卫星授时用于同步发电机的并网操作，保证了电网的稳定运行。在通信系统中，时间同步是确保数据传输顺序和完整性的关键。在交通和金融领域，精确的时间信息对于事故责任判定、交易时间戳记录等方面都具有重要意义。

本文原文来自网易新闻