【技术】深度揭秘GNSS是如何实现授时功能的

时间： 2022-09-06 来源：SKYLAB

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学过地理的都知道，目前国际通用的标准时间，叫做协调世界时（Universal Time Coordinated，UTC），也称 “世界标准时间”。它是原子时和世界时的结合，以原子时的秒长为基础，在时刻上尽量接近于世界时。现代最常用的授时方式就是卫星授时，且广泛应用于车载导航、车辆监控、交通调度、航运、通信基站、电力金融授时等领域。本篇资深GNSS授时模块研发厂家SKYLAB就来为大家深度揭秘一下GNSS是如何实现授时功能的。

卫星授时与GNSS授时模块

GNSS三大核心能力，通常简称为PVT，也就是Position(位置)、Velocity(速度)和Time(时间)。GNSS授时服务：在每一颗GNSS卫星上，都配备有原子钟。这就使得发送的卫星信号中包含有精确的时间数据。通过专用接收机或者GNSS授时模组，可以对这些信号加以解码，就能快速地将设备与原子钟进行时间同步。

GNSS卫星授时拥有明显的技术优势——授时精度更高，覆盖范围更广。

更高的授时精度：以北斗为例。北斗卫星导航系统的时间，叫做BDT。BDT属原子时，可以溯源到我国国家授时中心的协调世界时UTC，与UTC的时差控制准确度小于100ns;SKYLAB现有GPS授时模块，北斗授时模块授时精度可达10nS，15nS，20nS。

更广的覆盖范围：得益于GNSS卫星的信号覆盖，在弱信号或者无网络覆盖的高山丛林等环境，尤其是针对远洋航海及航空航天场景，GNSS卫星授时可以无视物理传播距离的限制，实时输出时间数据，供GNSS授时模块解码并快速将设备与原子钟进行时间同步。

SKYLAB GNSS授时模块

针对基站、电力、通讯、车载导航、车辆监控、交通调度、航运等应用，SKYLAB联手MTK，华大推出了多款品质级高性能的GNSS授时模块，支持BDS，GPS，联合三种授时模式，同时具备定位和定速功能，具备短时守时功能；有<10ns，标准差4.5ns，<15ns，<20ns，<30ns等不同授时精度的GPS授时模块，北斗授时模块;具备单星授时功能，在仅有一颗可见卫星时，仍能保持精确、稳定的时间输出。

现有GNSS授时模块集成度高，结构紧凑，稳定度高，成本低廉，综合性价比优异，增强的灵敏度和并行双星接收扩大了覆盖范围，提供了完整性，以应对信号较差的环境。GNSS授时模块均可使用EASY，EPO等辅助功能，在弱信号下也能提供优异的定位、授时性能。适合授时领域的大规模应用，技术已达到国际先进水平。

SKYLAB GNSS授时模块主要特征：

接收L1频段，L1+L5频段的GPS/BDS卫星信号，自主同步产生高精度授时信号；

时延自动补偿，自动测量同步；

可驯服本地晶振产生10MHz稳定度的时钟信号；

自主守时：无同步信号输入时，GPS/北斗授时模块自主守时；

支持定制，各种输入输出时频信号可选；

串行时间信息输出。

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型号- SKM2101,WG209,SKG122C,SKM88,SKW92B,SKM89,SKW92A,SKM2102,SKG17DT,SKM2105FR,SKM86,SKM2505,SKM2105FR-25M5,SKM2105,SKM2105FR-25M8,SKG12D,SKG122S,SKG12F,SKW496C,SKM2308DR,SKG12A,SKG092C,SKG12B,SKG122Y,SKB389AA,SKW497,SKM80,SKM81,SKM82,SKG09BL,SKW3000,SKM2102CR-40M3T,SKG093Q,SKG122GR,SKG093N,SKB501,SKG1223,SKG121S,SKU621,SKG121T,SKM61C,SKG12BL,SKM2505NR,SKU620,SKG16BL,SKG12DT,WG822,SKG123NRD,SKM2305NDR-40M3T,SKU609,WG821,SKG12UR,5KW99,SKM2305NDR,SKU610,SKU611,SKM2102SR,SKG09DT,SKM2105QR,SKM2505NR-40MXT,SKM2102CR-40M5T,SKM2102CR,SKG123L,SKG122ER,SKG123N,SKG17D,LCS6260,SKG123Q,SKW101,SKW100,SKW103,SKG123NR,SKM2101MR-25M8,SKM2305NDR-40M5T,SKG121SA,WG243,SKM2308,SKG09,SKM2302,SKM2305,SKG123NT,SKM-6DM,SKW78,LCS2028,SKM2302DR,SKM2102ER,SKB380,SKB381,SKM2102CR-40MXT,SKG8212,SKM65C,WG233,SKW77,WG231,SKM2102CR-40M7T,WG238,WG237,WG236,WG235,WG241,WG240,SKM2102SR-40MXT,SKM2105QR-40FXT,SKM81F,SKM2101MR-25M5,SKG123ND,SKM65,SKM2305NDR-40MXT,WG229,SKM61,SKM2105DR,SKW17AE,SKB376,WG222,SKB379,SKB378,WG226,WG225,SKB369AA,SKM80D,SKG172T,SKM2105NR-40M5,SKM2101MR,SKM2105NR-40M7,SKZ301,SKM2105NR-40M3,SKM80F,SKG16,SKG17,SKM55,WG219,SKM2305NDR-40M8T,SKB360,WG217,SKW93A,SKGO9DT,SKG12,SKB362,SKM51,SKB361,SKM52,SKM53,SKG09D,SKG09F,SK7302,SKG09A,SKB369,WG215,SKG09L,SKM51G,SKM51F,SKM2302DR-40MX,SKM51C,SKM2105NR-40MX,SKB360I,SKM2105NR

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型号- SKM2101,WG209,SKG122C,SKM88,SKW92B,SKM89,SKW92A,SKM2102,SKG17DT,SKM2105FR,SKM86,TR6260,SKM2505,MT7612E,SKM2105,MT7688A,SKG12D,SKG122S,SKG12F,SKW496C,SKM2308DR,SKG12A,SKG092C,SKG122Y,SKW497,SKM80,SKM81,SKM82,SKG09BL,SKW3000,SKG093Q,SKG122GR,SKG093N,SKB501,SKG1223,SKG121S,SKG121T,RTL8812,SKM61C,RTL8811,ESP32-H2,MT7610E,SKG12BL,SKM2505NR,SKG16BL,SKG12DT,WG822,SKG123NRD,WG821,SKG12UR,SKM2305NDR,SKM2102SR,SKG09DT,SKM2105QR,MT7601,RTL8821CS,SKM2102CR,SKG122ER,SKG123L,SKG123N,SKG17D,LCS6260,SKG123Q,SKW101,SKW100,SKW103,SKG123NR,SKG121SA,MT7620A,WG243,SKM2308,SKG09,ESP32-S3,SKM2302,SKM2305,SKG123NT,QCA9887,MT7628,SKM-6DM,SKW78,LCS2028,BK7231,SKM2302DR,RTL8822CS,ESP32-C2,MT7981,ESP32-C5,SKM2102ER,SKB380,SKB381,WG239,BL2028,SKG8212,SKM65C,WG233,SKW77,MT7603E,WG231,WG238,ESP8266,WG237,WG236,WG235,ESP32,WG241,QCA9531,WG240,RTL8852,SKM81F,SKG123ND,SKM65,WG229,SKM2105DR,SKM61,SKW17AE,SKB376,WG222,SKB379,SKB378,ECR6600,WG226,WG225,SKB369AA,SKM80D,SKG172T,MT7697D,SKM2101MR,SKM80F,SKG16,SKG17,SKM55,WG219,SKB360,SKW93A,WG217,SKG12,SKB362,SKM51,SKB361,SKM52,SKM53,SKG09D,ESP8285,SKG09F,SKW99,MT7621A,SKG09A,SKB369,WG215,SKG09L,SKM51G,SKM51F,SKM51C,MT7628N,SKB360I,IPQ6000,SKM2105NR

2023/4/14 - 天工测控 - 选型指南代理服务技术支持采购服务

杭州中科微 GNSS卫星定位产品射频前端芯片

描述- 杭州中科微电子有限公司提供多种GNSS卫星定位产品，包括北斗、GPS、GALILEO、GLONASS等系统的芯片和模块。产品涵盖双频北斗、单频北斗、双频多模、单频多模等系列，定位精度从1米到2.5米不等。公司还提供惯性导航、授时授频、定向测姿等解决方案，以及低噪声放大器和射频前段芯片。

型号- AT6668-6N74,ATR2659,AT9880U,AT360-6F30,ATGM336H-6N,ATR2652,ATGM336H-5N-31,ATGM332D-5NR32,AT2402E,ATR2652S,ATGM332D-5NR,ATGM332U-6N-22,AT310-8A,AT6668,ATR5179,ATGM332D-F8N-22,AT3340-6TS-20,ATGM332D-6N-74,ATGM332U-F8N-22,AT6668U,ATGM332D-5N,AT6558R-5N22,ATGM336H-6H74,ATR2721,AT2401C,ATR2609,ATGM332D-5N-31,ATGM336H-5NR32,AT360-6F,AT9880,AT3340-6TS30,AT362-6T-20,AT360-6F-20,ATR2659S,AT6558RS,ATGM332D-F8N-76,ATGM332D-6N-22,ATGM332D-F8S76,AT310-8A36,AT3340-6TS,AT360-6T,AT6558R,AT9880U-B,AT6558R-5N32,ATR2712,AT6558F-5N32,ATGM332U-F8S-22,AT3340-6T,AT6558F,AT3340-6T30,ATGM336H-6N-22,ATGM332D-6S74,AT372-F8R-36,AT372-6P34,ATGM332D-F8N,ATGM336H-5N,AT300-8A36,ATGM332D-F8S-22,AT300-8A,AT9880B,AT6558,AT9880-F8N-76,AT6668B,ATGM336H-5NR,AT3340-6T-20,ATGM336H-6N-74,AT6668U-B,ATGM332D-6N

2024/10/6 - 中科微 - 选型指南 - 2024版代理服务技术支持采购服务

【选型】西南集成（SWID）民用导航系列芯片和模块产品选型指南

目录- 卫星导航SoC芯片卫星导航模组定位模块授时模组通讯模组北斗模块卫星导航低噪声放大器芯片系列

型号- XN255,XND1109,XN6020-S1G,XND1106,XND2280AQM,XND2282IQM-5S,XN6020-M1G,XND2282IQM-1U,XND2280IQM-5K,HXN6021-M1G,XN6184-M5G,XND2280IQM-1D,XND2282IQM-1S,XN2128,XN6019-M1G,XND110,XN6167,XN6020A

西南集成 - 选型指南代理服务技术支持采购服务

卫星导航芯片模组系列产品：覆盖从米级到厘米级精度应用

描述- 西南集成在导航产品研发领域拥有十五年经验，其卫星导航芯片模组系列产品覆盖从米级到厘米级精度应用。产品包括核心芯片、模块、组件和完整解决方案，承担了多项国家项目，如卫星导航接收机前端IC芯片、多模卫星导航射频接收芯片技术研究等。公司推出的XND2280多模多频卫星导航SoC芯片平台，支持北斗三号、GPS、GLONASS、Galileo全系统全频点卫星导航信号，集成230通道基带跟踪捕获引擎，实现多系统高精度联合定位。此外，公司还提供多种细分领域的产品，如导航定位、高精度定位定向、车载导航、授时等。

型号- NEO-M8Q,M9N,XND2280IQM-1T,XND2280IQM-1S,XN6184-M1F,XN6019-M1N,XN1106,XN6184-G2F,XND2280,XN1108,XND2280IQM-1D,XN6019-M1G,XND2280IQM-1R,XND2280AQM-2KD,XND2280IQM-5S,XND2280IQM-1K,NEO-M8L,XN6020,XN255,XN114,XN115,XN6020-M1N,XN6020-S1G,XND2280IQM-2T,XND2280IQM-1SG,XND2280IQM-5D,XN6184-M2F,XN6020-M1G,ZED-F9P,XND2280IQM-2K,M8030,XND2280AQM-5D,M9140,XN2128,XND2280IQM-1DG,XND2280IQM-2R,XND2280AQM-1D,MAX-M8W,F9P,XND1100,XN6021-L1F,XN6020-S1N

2020.08 - 西南集成 - 商品及供应商介绍代理服务技术支持采购服务

随着授时技术的发展与北斗的崛起，天工测控研发的SKG12DT授时精度达到15ns RMS

深圳市天工测控技术有限公司研发的SKG12DT授时精度达到15ns RMS，是一款高性能GNSS功能超级一体化解决方案计时模块,具有高灵敏度、超低功耗和小体积特性。射频信号通过天线输入道模块,像位置、速度和时间这些串行信息通过nmea协议或自定义协议完整的记录下来。

2024-08-07 - 技术探讨代理服务技术支持采购服务

【技术】解析GNSS授时模块的工作原理和应用领域

有时间同步需求的工程师会在网上找能满足时间同步的高精度授时模块，但是非硬件工程师就会有一个疑问，GNSS授时模块怎么用，怎么通过授时模块来提取到所需要的时间信息。本篇GNSS授时模块研发厂家SKYLAB为大家来解读授时模块的工作原理。

2022-10-27 - 技术探讨代理服务技术支持采购服务

【应用】中科微授时模块ATGM332D-5T31在基站通信上的成功应用

目前国内移动通信基站总数已经超过600万，其中绝大多数的基站同步都需要卫星系统进行定位授时，4G通信系统时间同步要求在±1.5us。市面上的授时模块普遍还是国外产品如U-blox为主，本文推荐国产中科微电子全星座定位授时模块ATGM332D-5T31，可以同时接收六个主流卫星导航系统的GNSS 信号，并且实现联合定位、导航与授时。

2019-07-02 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

What Is the Accuracy of the Beidou Timing Module?

The accuracy of the Beidou timing module may vary in different situations. In practical applications, the accuracy of the Beidou timing module may be affected by various factors, such as the receiving signal environment, equipment performance, etc.

2024-07-31 - 技术探讨代理服务技术支持采购服务

请教一下，中科微定位导航模块ATGM336H数据手册标记的定位精度为：2.5米（CEP50）。请问括号里CEP50是指什么？

1、CEP指的是圆概率误差（circular error probable—CEP），2.5米（CEP50）表示有50%的定位点落在了这个2.5米为半径的圆内。以此来评价定位导航模块的定位精度。 2、ATGM336H-5N 系列模块是基于中科微第四代低功耗 GNSS SOC 单芯片—AT6558，支持多种卫星导航系统，包括中国的 BDS（北斗卫星导航系统），美国的 GPS，俄罗斯的 GLONASS，欧盟的 GALILEO，日本的 QZSS以及卫星增强系统 SBAS（WAAS， EGNOS， GAGAN， SAS）。 AT6558 是一款真正意义的六合一多模卫星导航定位芯片，包含 32 个跟踪通道，可以同时接收六个卫星导航系统的 GNSS 信号，并且实现联合定位、导航与授时。ATGM336H-5N 本系列模块具有高灵敏度、低功耗、低成本等优势，适用于车载导航、手持定位、可穿戴设备，可以直接替换 Ublox MAX 系列模块。

2019-09-30 - 技术问答代理服务技术支持采购服务