本模塊首先給出外時間基準同步的概念，然后具體介紹GPS系統的概念、組成等內容。

一、外時間基準同步的概念

外時間基準同步的概念：

外時間基準同步方式是指數字通信網中所有節點的時間基準依賴于該節點所能接收到的外來基準信號。通過將本地時鐘信號鎖定到外來時間基準信號的相位上，來達到全網定時信號的同步。

外時間基準同步的特點：

這種時間基準信號的頻率精度很高（大都采用銫鐘），傳輸路徑與數字信息通路無關。但是，這種信號只有在外時間基準信號的覆蓋區才能采用，非覆蓋區無法采用。同時，外時間基準信號還得采用專門的接收設備。

目前常用的外時間基準信號

GPS（Globe Positioning System）

GLONASS（Global Navigation Satellite System）

GLONASS是前蘇聯緊跟美國GPS研究發展的衛星導航定位系統，其工作原理與GPS相似，但目前的應用沒有GPS廣泛。

　　二、GPS系統

1、GPS系統的概念

GPS（全球定位系統）是美國國防部組織建立并控制的衛星定位系統，它可以提供三維定位（經度、緯度和高度）、時間同步和頻率同步，是一套覆蓋全球的全方位導航系統。

2、GPS系統組成

GPS系統可以分為3部分：GPS衛星系統、地面控制系統和用戶設備。

　　GPS衛星系統

GPS衛星系統包括24顆衛星，分布在6個軌道上，其中3顆衛星作備用。每個軌道上平均有3~4顆衛星。每個軌道面相對于赤道的傾角為55度，軌道平均高度為20 200km,衛星運行周期為ll小時58分。這樣，全球在任何時間、任何地點至少可以看到4顆衛星，最多可以看到8顆。每顆衛星上都載有銣鐘，稱為衛星鐘，接受地面主鐘的控制。

地面控制系統

地面控制系統包括1個主控站（MCS）、5個監控站（MS）和3個地面站（GA）。

監控站的作用

分布在不同地域，能夠同時檢測多達ll顆衛星。監控站對收集來的數據并不做過多的處理，而將原始的測試數據和相關信息送給主控站處理。

主控站的作用

根據收集來的數據估算出每個衛星的位置和時間參數，并且與地面基準比較，然后形成對衛星的指令。這些新的數據和指令被送往衛星地面站，通過衛星地面站發送出去，衛星按這些新的數據和指令進行工作，并把有關數據發送給用戶。在主控站中用于比對的同步基準由美國海軍天文臺控制，它是原子鐘與協調世界時（UTC）比對后的信號，這樣就使衛星鐘與GPS主時鐘之間保持精確同步。

用戶設備

用戶設備指GPS接收機，包括天線、饋線和中央處理單元。其中中央處理單元由高穩晶振和鎖相環組成，它對接收信號進行處理，經過一套嚴密的誤差校正，便輸出的信號達到很高的長期穩定性。定時精度能夠達到300ns以內。

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