摘要：文章重點介紹了衛星地面站對時間的要求，GPS授時接收設備在廣州氣象衛星地面站風雲一號地面數據接收系統中的應用，及針對GPS授時接收設備時間碼輸出帶載能力不足所做的接口電路的研製。
關鍵詞：衛星地面站；時間；GPS；接口電路：研製
GPS(clobal Positioning System)是全球定位系統的英文縮寫與簡稱，是美國繼子午儀衛星導航系統後發展起來的第二代衛星導航、定位、授時系統。該系統的研製始於1973年，經20餘年3個階段的研製和試驗，耗資200億美元，於1994年全面建成。它是具有在海、陸、空進行全方位定時和三維導航與定位能力的新一代衛星導航與定位系統。早期僅限於美國軍方使用，現已對民間開放。
1 GPS在國家衛星氣象中心及地面站的應用情況
20世紀80年代-90年代，國家衛星氣象中心及3個地面站(北京站、廣州站、烏魯木齊站)的時間源，來自於本地配置的銣原子頻牢標準和高精度及高穩定度的晶體震盪器，並透過短波接收機與陝西天文臺的氫鍾對時，使本地時間在相位上與陝西天文臺的氰鍾保持一致。
從1999年末開始，國家衛星氣象中心及3個地面站的時間源都來自於GPS上的銣原子頻率標準。廣州站先後購進了3臺GPS授時型接收機。
GPS授時型接收機是在OEM(原始數據接收板)的基礎上製作而成。一般的GPS授時接收機僅提供串行時間碼，供本機顯示。
2 衛星地面站對時間的要求
衛星地面站對時間的'要求非常高。因爲極軌氣象衛星在離地面860 km的高度上空以地心爲同心作圓周運動，瞬時線速度爲7.9km/s。衛星進入地面站上空時，伺服跟蹤天線要跟蹤衛星直至衛星出境。伺服跟蹤天線對極軌氣象衛星的跟蹤和接收採用的是全時序制，即伺服跟蹤天線是根據軌道預報來執行的，而軌道預報又是在時間的基礎上編制的，只有時間準確，天線才能跟蹤準確。從某種角度來說，對極軌氣象衛星的跟蹤精度取決於時間精度。因此，高穩定度與高精度的時間對氣象衛星地面站來說非常重要，連續、穩定、可靠的時間是業務執行的根本保證。
除伺服跟蹤需要高穩定度與高精度的時間外，計算機系統中的執行控制微機、雲圖顯示、儲存、轉發微機也需要高精度及高穩定度的時間。
有了高穩定度與高精度的時間源，地面站就可實現站內各在線設備間在時間上的同步、站與衛星中心在時間上的同步、站與衛星在時間上的同步。在這個基礎上就能很好地完成衛星的跟蹤及衛星雲圖數據的接收和轉發。
3 衛星地面站使用的時間格式
衛星地面站使用的時間格式有兩種，即並行碼與串行碼。在20位時間並行碼中，時、分、秒是按BCD碼來編碼及輸出，其中時有6位，分有7位，秒有7位，共有20路TFL電平輸出，另加l根地線，需21根並行輸出線，這種時間碼提供給極軌接收機伺服跟蹤系統使用。在時間串行碼中，時、分、秒按ASCLL碼格式編碼及輸出，1位起始位，8位數據位，1位停止位，無奇偶效驗，碼數率爲4800bps，爲RS232電平，僅需用1根輸出線。這種時間碼提供給微機對時使用。
4 接口電路研製背景