地铁时钟同步原理?

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这个问题问得真是时候,正好最近在研究这个玩意儿。 先亮观点,目前各城市轨道交通采用的时钟同步技术可以分为四类,即:外部提供、主从同步、GPS实时同步和北斗实时同步。其中外部提供又包括由上级城建部门统一提供的标准时间服务和利用通信网络如中国移动的基站信号采集计算的时间服务;主从同步则是根据现有地铁运行工况提出的一个概念模型,其原理主要是基于运行列车的车载设备和地面监控中心设备间的时间差确定主从方并进而实现两方的定时连续运行;GPS实时同步则直接采用GPS卫星时间信号进行原子钟的校准;而北斗实时同步则是在充分探讨了国内现有GPS系统不完善的情况下(主要指广域差分问题)提出的一种替代方案,通过将北斗导航系统的BDS-1号星播发的标准时间信号进行载波相位求差,解算出本机固有时钟,并通过补充GPS的L1波段载波相位进行校正,最终实现对固有时钟的高精度跟踪。

首先来说说主从同步。它实质上是一种基于传输延迟的两个节点之间实现定时连续运转的办法。具体而言就是在一个网络中指定一个节点作为主站,其它节点作为而从站,当主站发送信息给从站时,同时包含有时间信息,从站收到信息后,以主站发送的信息时间为基准,结合本地时钟,可计算出从站上发信息到接收信息所经过的时间差,据此就可得到从站的绝对时间。当然,要实现以上功能,必须先知道主站与从站间的传输延迟,此参数可通过多次测试获得。

为了便于实际应用,上述方法需要作一些简化处理,也就是必须假设主站与从站间存在一个固定延迟,在此前提下,无论网络如何变化,负载情况如何,该延迟始终不变,这样在理论分析和实际应用中都减少了大量的复杂度。

接下来再说说GPS实时同步。GPS实时同步是利用GPS芯片内置的原子钟及L1波段的载波相位对本地时钟进行校正的方法。由于GPS芯片原子的振荡频率很高,可达几百兆赫兹,因此其具有很高的灵敏度和精确度,若辅以必要的软件程序,即可通过接收GPS的L1波段的载波相位计算出本机的真实时刻。

最后讲讲北斗实时同步。北斗实时同步是基于北斗的BDS-1号星播发的PNT(精密单点定位)信号进行的。所谓“精确定位”是指可在全球范围内为用户提供实时高精度导航位置信息的服务。它是依据用户的需求,向用户提供经度、纬度、高度和时间等信息。这些信息都具有米级、厘米级甚至毫米级的导航定位精度。

逄楠涵逄楠涵优质答主

地铁时钟同步原理主要涉及到时钟信号的传播和接收,以及各地的时钟系统之间的协调。在实际操作中,一般会涉及到以下步骤:

1. 地下有线电视或电信线路传播时间信号:时钟同步的基本单位是"同步传输周期"(Synchronous Transmission Processing,STP),其大致相当于1/128个原子钟的时间。由于全球大部分国家和地区都使用了美国铯原子钟的技术,所以可以形成一个全球性的时间基准,也就是我们说的UTC(协调世界时)。这种时间信号通过有线电视或电信线路传播到各个城市和地铁站。

2. 地铁时钟与基准时间信号同步:地铁站内部的时间设备通过串口或网络接入,与传输的时间信号进行同步。这样,地铁站的时钟设备就与全球的时间基准保持了一致。

3. 各地时钟系统之间的协调:由于全球各地区的时间系统可能存在一定程度的偏差,所以需要通过各种手段进行协调。这包括手工调整某些设备的时钟,或者通过自动修正系统来进行调整。

4. 地铁系统内部的时间协同:地铁系统中的各个子系统(如不同路段的通信系统,信号系统等)也需要对时间进行协同,以保证各个系统协同工作。

总之,地铁时钟同步原理是一种通过基准时间信号的传播和协同,以及相应的时间系统设置,使地铁系统中各个设备和系统的时间保持一致,以确保地铁安全、高效运行。

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