1引言

授时系统应满足空中交通管理部门等对时间信息的需求，时间信息的输出可根据需求选择UTC或北京时间。授时系统采用以北斗卫星信号为主用，GPS为备用，内部时钟源为应急的授时方式。授时系统主要设备应具备监控功能，实现对设备状态的监测和控制要求。

目前在用的时钟系统存在可选星座单一、备份能力不足、主备授时设备无自动切换功能、接入设备扩展性差、缺少系统监控、存在网络安全风险等现状问题。

2系统组成

授时系统由授时设备、信号分配设备、传输设备和显示终端等组成，授时设备包括时钟服务器和卫星接收天线。信号分配设备包括网络交换机、串口分配设备等，网络交换机不得采用虚拟网实现，需使用独立的双机硬件，支持不同网段间的网络隔离。显示终端包括桌钟和墙钟等。授时系统主要设备应具备双电源冗余供电能力，可以是双路交流电源输入，或者是一路交流电源输入和一路直流电源输入的方式。

3不同架构的授时方式

视运行现场的数量，将授时方式分为分级架构集中授时和单机架构授时。

3.1分级架构集中授时方式

当运行现场大于2个时，应采取分级架构授时方式，一级母钟通过本地光传输网络将时钟信号传输至各二级母钟，各运行现场业务系统通过二级母钟获取时钟信号。一级母钟应至少配置铷钟保持守时功能。

其结构如下图所示：

3.2当运行现场小于或等于2个时，应采用一级架构授时方式，时钟信号由一级母钟下发至所属现场各业务系统，不设二级母钟，其结构如下图所示：

4授时系统星座选择

时钟服务器需具备同时接受北斗和GPS卫星信号的能力，并设置以北斗信号为主用、GPS信号为备用。当主用一级母钟北斗卫星信号中断时，系统能够自动切换至GPS信号；当北斗卫星信号恢复时，系统能够自动切换回北斗信号，切换期间不影响时钟信号用户。

5功能要求

5.1支持多种协议输出且可扩展功能

时钟服务器至少可输出1 PPS脉冲信号、IRIG-B信号、串行口时间报文和NTP协议报文，为满足未来发展需求，宜支持PTP协议。时间同步信号不同接口之间应实现隔离输出。

5.2守时功能

授时设备应配置内置时钟源，具备守时功能，当失去外部时间基准信号后，进入守时保持状态，当外部时间基准信号恢复时，自动结束守时保持状态并牵引跟踪到锁定状态。外部时间基准发生变化时，时间输出信号不应产生跳变，同时，具有输入或输出端延时补偿功能。

5.3监控告警及网管功能

1）授时系统应对外部时间基准信号的有效性和时间偏差进行判别，宜依据有效性标志、时间偏差阈值、时间报文连续性等合理有效的状态进行综合判断和处理，可显示和输出监测结果。

2）应能对设备的主要工作状态进行数据采集，对故障状态做出正确的判决，形成并输出自检报告，能通过人工干预对设备的工作状态进行控制，对设备参数进行配置，至少应包括外部时间基准信号的优先级选择。

3）应通过以太网接口且基于SNMP协议进行监控信息的交互，实现远程监控功能，宜符合综合监控单向输出接口，同时能对重要告警进行提醒和确认，具有日志保存功能，能够对时间基准信号切换及时间跳变等进行记录。

4）时钟服务器面板上应有下列信息显示：

a) 电源状态指示；

b) 时间同步信号输出指示；

c) 外部时间基准信号状态指示；

d) 当前使用的时间基准信号；

e) 年、月、日、时、分、秒；

f) 故障信息。

 5）应有下列告警接点输出:

a) 电源中断告警；

b) 故障状态告警。

6防雷要求

授时系统应具备防雷保护设计，馈线加装避雷装置，室外避雷器通过短跳线与天线连接，同时实现对天线的防护和对室内设备的初级防护，馈线在室外应选择可靠的接地点，用专用接地夹将屏蔽层接地。机柜内部安装避雷器，以吸收馈线芯线上可能的残余雷击电压。

7结束语

规范了卫星授时系统配置的标准，实现授时系统“统一集中、北斗为主”的建设原则，进一步加强授时系统的可靠性，提升系统兼容性及扩展性。

参考文献：

[1]《北斗卫星导航术语》（GB/T 39267—2020）

[2]《北斗卫星授时终端技术要求》（GB/T 37937—2019）

[3]ICAO Doc9849-2017 全球导航卫星系统（GNSS）手册，第三版

[4]《民用航空通信导航监视设施防雷技术规范》（MH/T 4020-2006）