“一种时间同步方法及系统”等 2项发明专利获得授权证书

时间是物理学中的七个基本物理量之一，符号t。频率，是单位时间内完成周期性变化的次数，是描述周期运动频繁程度的量，常用符号f或u表示，单位为秒分之一。由于时间与频率互为倒数关系，所以频率标准可以由时间标准导出。时间频率标准包括精密钟、音叉、高稳定石英晶体振荡器和各种原子频率标准。

近日，贵州省计量测试院时间频率实验室向国家知识产权局申报了“一种时间同步方法及系统”、“一种便携式停车场时间同步系统及方法”的2项发明专利，近期这2项发明专利获得了国家知识产权局颁发的授权证书。为贵州省大数据、金融、能源、电力、通信、交通等领域开展标准时间应用作示范，为西南地区提供可量值传递及溯源、安全可靠的高精度时间频率计量技术服务。

时间同步就是通过对本地时钟的某些操作，达到为分布式系统提供一个统一时间标度的过程。在集中式系统中，由于所有进程或者模块都可以从系统唯一的全局时钟中获取时间，因此系统内任何两个事件都有着明确的先后关系。而在分布式系统中，由于物理上的分散性，系统无法为彼此间相互独立的模块提供一个统一的全局时钟。

而由各个进程或模块各自维护它们的本地时钟。由于这些本地时钟的计时速率、运行环境存在不一致性，因此即使所有本地时钟在某一时刻都被校准，一段时间后，这些本地时钟也会出现不一致。为了这些本地时钟再次达到相同的时间值，必须进行时间同步操作。

所谓系统中各时钟的同步，并不要求各时钟完全与统一标准时钟对齐。只要求知道各时钟与系统标准时钟在比对时刻的钟差以及比对后它相对标准钟的漂移修正参数即可，勿须拨钟。只有当该钟积累钟差较大时才作跳步或闰秒处理。

因为要在比对时刻把两钟“钟面时间对齐，一则需要有精密的相位微步调节器会调节时钟用动源的相位，另外，各种驱动源的漂移规律也各不相同，即使在两种比对时刻时钟完全对齐，比对后也会产生误差，仍需要观测被比对时钟驱动源相对标准钟的漂移规律，故一般不这样做。在导航系统用户设备中。除授时型接收机在定位后需要调整1PPS信号前沿出现时刻外(它要求输出秒信号的时刻与标推时钟秒信号出现时刻一致)，一般可用数学方法扣除钟差。

时间同步方法的主要分类：

一、无线电波：

时间同步的另一种方法是用无线电波传播时间信息。即利用无线电波来传递时间标准.然后由授时型接收机恢复时号与本地钟相应时号比对，扣除它在传播路径上的时延及各种误差因素的影响，实现钟的同步。

随着对时钟同步精度要求的不断提高，用无线电波授时的方法，开始用授时(ms级精度)，由于短波传播路径受电离层变化的影响，天波有一次和多次天波，地波传播距离近，使授时精度仅能达到ms级。

后来发展到用超长波即用奥米伽台授时，其授时精度约10μs左右，后来又用长波即用罗兰C台链兼顾授时，其授时精度可达到μs，即使罗兰C台链组网也难于做到全球覆盖。后来又发展到用卫星钟作搬钟。用超短波传播时号.通过用户接收共视某颗卫星，使其授时精度优于搬钟可达到10ns精度。

二：卫星：

看来利用卫星授时是实现全球范围时钟精密同步的好办法，只有利用卫星，才可在全球范围内用超短波传播时号;用超短波传播时号不仅传递精度高，而且可提高时钟比对精度，通过共视方法，把卫星钟当作搬运钟使用，且能使授时精度高于直接搬钟，直接搬钟难于使两地时钟去共视它。共视可以消除很多系统误差以及随时间慢变化的误差，快变化的随机误差可通过积累平滑消除。

三：网络：

首先要了解什么是NTP协议 :NTP协议全称网络时间协议(Network Time Protocol)。它的目的是在国际互联网上传递统一、标准的时间。具体的实现方案是在网络上指定若干时钟源网站，为用户提供授时服务，并且这些网站间应该能够相互比对，提高准确度。　NTP最 早是由美国Delaware大学的Mills教授设计实现的，从1982年最初提出，已发展了将近20年，2001年最新的NTPv4精确度已经达到了200毫秒。　

NTP同时同步指的是通过网络的NTP协议与时间源进行时间校准。前提条件，时间源输出必须通过网络接口，数据输出格式必须符合NTP协议。　局域网内所有的PC、服务器和其他设备通过网络与时间服务器保持同步，NTP协议自动判断网络延时，并给得到的数据进行时间补偿。从而使局域网设备时间保持统一精准。

新闻来源：贵州省计量测试院

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