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GPS系统基于原子钟技术，每个GPS卫星都有多个原子钟，它们与基于地面的主时钟同步。GPS时钟使地球上的每个人都可以访问原子时间标准，而*本地原子钟。GPS时间传输精度在UTC的40纳秒内。
GPS同步时钟主要由以下几部分组成：GPS/GNSS接收机，其中可以为GPS/GLONASS/BD/GALILEO等，高精度OCXO或铷钟，本地同步校准单元，测差单元，误差处理及控制结构，输入输出等几部分。

GPS时钟其主要原理是通过GPS或其他卫星导航系统的信号驯服晶振，从而实现高精度的频率和时间信号输出，是达到纳秒级授时精度和稳定度在1E12量级频率输出的有效方式。内部还可以增加IRIG-B码，DCF码，NTP时间服务器等单元。

在确定GPS时钟时应注意以下几点：
1、这些系统分属热控、电气、系统，如决定由DCS厂商提供的GPS时钟实现时间同步(通常做法)，则在DCS合同谈判前，就应进行间的配合，确定时钟信号接口的要求。(GPS时钟一般可配置不同数量、型式的输出模块，如事先无法确定有关要求，则相应合同条款应留有可调整的余地。)
2、各系统是否共用一套GPS时钟装置，应根据系统时钟接口配合的难易程度、系统所在地理位置等综合考虑。各如对GPS时钟信号接口型式或精度要求相差较大时，可各自配置GPS时钟，这样一可减少间的相互牵制，二可使各系统时钟同步方案更易实现。另外，当系统之间相距较远(例如化水处理车间、脱硫车间远离集控楼)时，为减少时钟信号长距离传送时所受的电磁干扰，也可就地单设GPS时钟。分设GPS时钟也有利于减小时钟故障所造成的影响；
3、IRIG-B码可靠性高、接口规范，如时钟同步接口可选时，可**采用。但要注意的是，IRIG-B只是B类编码的总称，具体按编码是否调制、有无CF和SBS等又分成多种(如IRIG-B000等)，故时钟接收侧应配置相应的解码卡，否则无法达到准确的时钟同步；
4、1PPS/1PPM脉冲并不传送TOD信息，但其同步精度较高，故常用于SOE模件的时钟同步。RS-232时间输出虽然使用得较多，但因无标准格式，设计中应特别注意确认时钟信号授、受双方时钟报文格式能否达成一致；
5、火电厂内的控制和信息系统虽已互连，但因各系统的时钟同步协议可能不尽相同，故仍需分别接入GPS时钟信号。即使是通过网桥相连的机组DCS和公用DCS，如果时钟同步信号在网络中有较大的时延，也应考虑分别各自与GPS时钟同步。

在网络正常工作状态下，GPS时钟具有与GPS主钟相同的频率准确度；由于在某些情况下GPS时钟信号会暂时消失，所以基于GPS的时钟模块一般需要另一个外部时钟作为后备输入，预留有外接时钟的时基和频标信号（如GLONASS、中国双星、铷原子钟等）接口。另外，GPS时钟其频率准确度还具有自身保持性能。
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