GPS卫星同步标准授时系统.pdfVIP

第4期(总第350期) 内燃机车 20O3年4月 GPS卫 星 同步 标 准 授 时 系 统 汤 军 ，梁 峰2 (1．蚌埠铁路分局机务分处，安徽 蚌埠233008；2．蚌埠机务段，安徽 蚌埠233008) 中图分类号：TP391 文献标识码：B 文章编号：1003．1S20(2om)0ao04sarZ 目前我国铁路许多单位和部门都围绕运输生 度极高，误差可轻易作到毫秒甚至微秒级。 产和安全管理建立起了计算机局域网。但由于以 本系统由标准GPs系统和控制显示电路组成。 往各个网络应用终端各 自独立工作 ，系统缺乏标准 控制显示电路是基于ATMEI．公司89C51的单片机 的时间基准，而铁路运输对时间的依赖性又较强， 应用系统，包括与 GPSOEM的TIL串口电路和与 如车站、调度所等，所以一个同步、标准的时间对铁 Pc机的Rs_卜_232串口电路、点阵式液晶字符显示 路部门来说相当重要。 器、大型高亮LED数码管室外显示屏。 标准时间的获得途径很多，如接受电台、电视 2 系统硬件 台的整点报时信号及长波授时台的标准信号，还有 目前在全世界得到广泛应用的GPS全球卫星定位 2．1 GPS卫星接收部分 系统等。综合考虑成本、运行稳定性和可靠性，本 GPS接收部分选用摩托罗拉 OEM板，可靠性 设计采用 GPS系统作为信号采集源。通过读取 GPS 极高，平均无故障时间达几十万小时，在最差的情 输出的NAME0183格式的原始数据进行加工，提取 况下甚至能实现单星校准。板上输 出数据格式 其中的时间及相关信息，并转换为北京东八区时间 NMEA0183和二进制可选。其 Nh厄A语句格式如 后上传PC机或服务器，同时通过液晶和LED数码 下：$GPRMC，(1)，(2)，(3)，(4)，(5)，(6)，(7)， (8)，(9)，(1o)，(11)*haCR)(LF)。其中(1)为 管对外进行显示。 UTC标准时间，格式为 “hhmmss”，对应 IPPS信号的 1 系统设计 上升沿。(9)为 UTC标准 日期，格式为 “ddmmyy”， 对应 IPPS信号的上升沿。 GPS(Globalpositioningsystem)，中文名称叫全球 2．2 主控电路 定位系统 (也称NAVSTAR，即航海卫星定时测距系 主控电路以ATMEI．公司的89C51单片机为核 统)。整个系统包括空中卫星系统和地面控制系 心构成。该单片机管脚及指令上与Intel8031完全 统。由均匀分布在2万 km高空3个轨道面上的21 兼容，内部集成有4k字节程序存储器，所以省去了 颗卫星(18颗工作卫星，3颗备用卫星)组成。虽然 外部扩展EPROM，构建系统方便快捷。 GPS主要用来进行二维三维定位的，但在输出信息 2．3 液晶字符显示模块 中