【技术】解析GNSS授时模块的工作原理和应用领域

时间： 2022-10-27 来源：天工测控官网

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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。

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授时模块的工作原理

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。这个时钟能够让各个卫星之间保持高精准的时间同步，并且各自的时间起始时刻能够对的很准。考虑到用户和卫星的钟差，所以通常至少需要四颗卫星才能实现导航定位，而当用户解算出来自己和卫星的钟差之后就可以校正自己本地的时钟，将其和卫星的非常精准的时钟同步到同一个时刻，这个过程也叫做授时。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授时模块的工作原理：GNSS授时模组接收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，通过对接收到的卫星信号中时间数据进行解码，就能快速地将设备与原子钟进行时间同步，在通过GNSS授时模块的PPS（秒脉冲）输出脚输出给用户使用。

SKYLAB双频GNSS授时模组 SKG123NT提供高精度的1PPS时标信号，其精度优于2ns（95%，PDOP≤4），用户可通过时延设置命令调整1PPS相位，也可以通过指令打开闰秒标志位。当授时有效后，NEMA和PPS信号相关联。SKG123NT支持以下NMEA-0183消息：GGA、GSA、GSV、RMC，波特率默认设置为115200bps。

GNSS授时模组可以用于哪些领域?

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2ns，<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。可满足5G基站、电力、通讯、车载导航、车辆监控、交通调度、航运等应用场景不同授时精度的时间同步需求。

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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

2023/4/14 - 天工测控 - 选型指南 - 2023_V8 代理服务技术支持采购服务

天工测控（Skylab）无线模块选型表

目录- GNSS模块 GNSS+天线一体化模块 WiF模块 BLE蓝牙模块 WiFi+蓝牙组合模块

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

天工测控北斗模块：高定位精度、低功耗、小型易集成、抗干扰强的多领域应用利器

天工测控北斗模块类型多样，包括单频低功耗、双频高精度、区域短报文、抗干扰高精度授时定位等模块，具有高定位精度、低功耗、小型易集成、抗干扰强的特点，广泛应用于交通运输、农业、工业、测绘、大众消费、应急救援等领域。

2024-11-15 - 产品代理服务技术支持采购服务

SKG17ST-09 单北斗授时定位模块规格书

描述- SKG17ST-09单北斗授时定位模块规格书详细介绍了该模块的技术参数和应用信息。该模块集成自主研发的SOC基带+射频一体芯片，支持北斗三信号，提供高精度授时解决方案。文档涵盖了模块的功能描述、产品特性、性能指标、应用领域、硬件接口、机械特性、电气和温度特性等内容。

型号- SKG17ST-09

12-July-2024 - 天工测控 - 数据手册 - V1.01 代理服务技术支持采购服务

盘点北斗导航系统的优缺点，北斗和GPS哪个精度高

北斗导航系统是中国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统。它由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时等服务。北斗系统具有独特的短报文通信功能，并且在交通运输、农业、测绘、救灾等众多领域发挥着重要作用，极大地促进了经济社会发展和国防建设，是中国科技发展的重要成果和国家综合实力的体现。

2024-07-10 - 技术探讨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

北斗定位模组：精准导航，时间同步，赋能行业智能化发展

北斗定位模组具有重要作用。它能为各类设备提供高精度位置与时间服务，支持多导航模式，增强设备安全，提升应急响应能力。广泛应用于智能交通、农业现代化、工业智能化等领域，推动行业智能化发展，提升社会运行效率与安全保障。本文介绍北斗定位模组在各个场景中的各种应用。

2024-09-06 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

天工测控SKG804M系列北斗卫星通信模组，小巧便捷嵌入式，支持BDS或BDS+INS组合导航定位

北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统，可在全球范围内为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时等服务。天工测控SKG804M系列模块是一款北斗导航定位专用产品，仅接收北斗导航卫星信号（含北斗二号、北斗三号），不接收GPS、GOLONASS、GALILEO等卫星信号。

2024-06-14 - 产品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