京准:GPS北斗卫星授时信号安全隔离防护装置

京准:GPS北斗卫星授时信号安全隔离防护装置
京准:GPS北斗卫星授时信号安全隔离防护装置
1、主要特点
★信号加固功能:
GPS/BDS单系统信号拒止情况下(包含受到GPS L1欺骗干扰、GPS L1压制干扰、BDS B1欺骗干扰、BDS B1压制干扰),能够继续保持安全信号正常输出,信号精度≤100ns;
当所有卫星导航信号全都被拒止的条件下,提供安全信号输出,信号精度≤500ns,维持时间≥1小时。
★设备安全功能:
支持天线的开路、短路检测,保证设备使用安全;
★安全隔离功能:
具备GPS、BDS信号隔离功能,可及时对干扰信号(GPS L1欺骗干扰、GPS L1压制干扰、BDS B1欺骗干扰、BDS B1压制干扰等)进行隔离,不影响授时系统安全。
★抗干扰防欺骗功能:
具备抗压制干扰和欺骗干扰,可对欺骗干扰信号进行有效检测与识别。
★监测功能:
卫星信号实时监测——全天候监测所接收的卫星导航信号质量,分析其授时服务完好性和可用性;
信号异常及时告警——导航卫星不可用(如国家区域保护、GPS服务关闭等)、质量降低(如干扰等)时,以指示灯和标准数据方式给出告警;
授时精度实时监测——可外接1PPS输入,对输入信号及卫星授时信号精度进行比对监测。
具备可视化监控界面——可对设备工况进行实时显示,并将异常情况以日志形势进行上报,支持按照电力标准协议进行上报
设备具备液晶显示屏——可显示设备工况、生成信号监测,卫星信号监测等情况
2、主要功能
卫星接收功能:BDS B1I、GPS L1CA;
干扰检测及告警:检测到底噪提高后及时告警;
欺骗检测及告警:判断、识别欺骗信号并告警;
馈线检测及告警:实时检测馈线是否存在开路、短路及损耗过大等异常情况并发出告警;
馈线短路保护功能:馈线长期处于短路状态时,不损坏设备内部器件;
退出无碍:失电或故障时,卫星信号正常通过,不影响后级设备运行;
无缝转换:生成信号可实现输入GPS信号、输出BDS信号或输入BDS信号、输出GPS信号的无缝转换,原授时系统无感知;
同步保持:生成信号可对天与真实导航信号保持同步,为后端设备提供高精度授时信号;
拒止维持:卫星导航信号拒止时,自主为现有BDS/GPS授时系统提供不中断的授时服务;
频点隔离:及时将欺骗、干扰信号(GPS欺骗、GPS压制干扰、BDS欺骗、BDS压制干扰等)隔离,保证生成信号不受影响;
远程监控:远程 Web 界面监控设备工作状态,设置工作参数;
告警指示:指示灯包括电源状态指示、授时状态指示、PPS状态指示、北斗天线故障指示、北斗信号通断指示、北斗信号生成状态指示、北斗信号干扰指示、北斗信号欺骗指示、GPS天线故障指示、GPS信号通断指示、GPS信号生成状态指示、GPS信号干扰指示、GPS信号欺骗指示;
告警接点控制:通过干接点输出装置失电告警、装置输入信号/模块异常告警、输出BDS信号状态、输出GPS信号状态;

3、主要指标
工作频段:接收/输出频段BDS+GPS
授时精度:100ns
告警时间:小于10s
告警解除时间:小于30s
维持能力:≤500ns@6小时
信号功率:-130dBm至-70dBm
工作温度:-30℃至+70℃(主机室内安装)
供电电压:双电源供电,AC/DC 220V

4、设备接口
卫星信号输入:2路BNC
安全信号输出:2路BNC
1PPS时间输出:1路BNC
10MHz输出:1路BNC
管理接口:RJ45网口
调试接口:具备独立的CONSOLE及RJ45调试接口;
设备尺寸:19寸机箱,1U
重量:≤5kg
功耗:≤40W

5、设备详细介绍

6.1接口
6.1.1显示屏
1)第一页说明

图2 显示屏第一页
第一行显示北京时间;
第二行显示天线1的电流检测和状态,天线状态见表2,射频输出通断状态见表3;
第三行显示天线2的电流检测和状态,天线状态见表2,射频输出通断状态见表3;
第四行显示BDS和GPS的可用卫星数目,以及告警状态,告警状态见表4。
表2 天线状态
序号 状态 定义
1 normal 正常
2 open 开路
3 short 短路
表3 射频输出通断状态
序号 状态 定义
1 on 连通
2 off 关断
表4 导航信号告警状态
序号 状态 定义
1 NS 未捕获到卫星
2 AT 正常
3 SP 欺骗
4 JM 干扰
5 SJ 欺骗+干扰

2)第二页说明

图3 显示屏第二页
第一行显示北京时间;
第二行显示原子钟的状态,详情见授时设备状态(表5,标准产品不配备原子钟);
第三行显示恒温晶振的状态,详情见授时设备状态(表5);
第四行显示pps授时误差,授时模块与恒温晶振本身的pps偏差,拒止维持守时阶段该值无效。
表5 授时设备状态
序号 状态 定义
1 offline 未检测到设备
2 undo 未授时
3 syncing(首次开机时) 驯服中
4 syncing(卫星信号恢复正常后) 浅驯服
5 synced(首次开机驯服完成后) 同步保持
6 synced(拒止维持恢复到同步保持状态) 深驯服
7 time-keeping 拒止维持
8 warning 设备由拒止维持恢复到同步保持状态前,若再次出现信号被全部拒止情况,则设备会出现warning状态。warning状态下的设备处于拒止维持状态,安全信号输出不受影响,且可以在信号拒止情况消失后自动恢复。该状态仅对短时间内多次信号拒止情况做出风险提示,提醒用户排查异常干扰情况,不代表设备信号输出或工作模式出现异常。

3)第三页说明

图4 显示屏第三页
第一行显示北京时间;
第二行显示授时设备软件版本号;
第三行显示授时设备IP;
第四行显示授时设备主芯片温度。
6.1.2指示灯

图5 指示灯
指示灯详细状态指示如下表6所示。

表6 指示灯状态
指示灯 灯光状态 指示状态
授时 红灯常亮 未授时
绿灯常亮 GNSS模块完成授时

1PPS
红灯常亮 首次开机时:正在初始化
信号拒止情况恢复后:设备已恢复到同步保持状态,信号输出正常,晶振处于浅驯服状态
绿灯闪烁 恒温晶振/原子钟守时中,有安全信号和1PPS输出
绿灯常亮 恒温晶振/原子钟驯服完成,有安全信号1PPS输出
天线 红灯常亮 卫星导航天线开路/短路告警
绿灯常亮 卫星导航天线工作正常
通断
(仅在通断模式下启用) 红灯常亮 卫星导航信号输出关断
绿灯常亮 卫星导航信号输出连通
灯熄灭 切换到生成信号输出
生成 红灯常亮 生成信号未输出
BDS绿灯常亮 生成信号正在输出
灯熄灭 切换到卫星导航信号通断模式
干扰 红灯常亮 干扰告警
灯熄灭 无干扰告警
欺骗 红灯常亮 欺骗告警
灯熄灭 无欺骗告警

6.1.3 装置接口
1)前面板

图6 前面板
NTP口作用同Console口,只是接口类型上的区别。ETH0口为网口,出厂默认IP为:192.168.42.120,还可以作为NTP Server实现网络授时,可根据用户需求开放此功能。
Console口是串口格式,波特率115200,数据位8bits,停止位1bit,校验位无;目前主要用于设备调试。
2)后面板

图7 后面板
(1) 干接点接口
干接点接口两个一组,一共四组,从左到右分别是电源PWR、告警ALM、BDS状态和GPS状态。每组干接点状态断开表示正常,闭合表示异常告警。常闭接点,额定电压50V,额定功率25W。
干接点 状态
PWR 电源失电告警常闭接点
ALM 整机、模块、天线检测等异常告警常闭接点
BDS 北斗信号监测异常、不可用、干扰、欺骗等异常告警常闭接点
GPS GPS信号监测异常、不可用、干扰、欺骗等异常告警常闭接点
(2) ETH1接口
ETH1用于程序升级和防欺骗参数控制,出厂默认IP为:192.168.42.100。
(3) ETH2接口
保留网口,根据用户需求开发特殊功能。
(4) 1PPS接口
输出1PPS秒脉冲信号,默认脉宽100ms,上升沿有效,TTL电平。
(5) 10MHz接口
输出10MHz时钟正弦波信号。
(6) BDS输出和GPS输出接口
默认情况下BDS输出接口输出BDS安全信号,GPS输出接口GPS安全信号,可通过web界面控制安全信号输出为BDS、GPS或BDS+GPS混合信号三种模式。另外,在通断模式下啊,BDS输出、GPS输出接口也可以作为信号直连转发接口,在欺骗干扰存在时对相应接口信号进行阻断。
(7) BDS输入和GPS输入接口
支持双天线、单天线两种工作模式,双天线情况下BDS输入接口和GPS输入接口分别为BDS天线输入和GPS天线输入;单天线工作模式下,可接入BDS输入接口,同时对BDS、GPS双系统信号进行保护。
(8) 常用电源和备用电源接口
常用电源和备用电源为冗余热备,每个电源都是交流、直流自适应、110V/220V自适应。
(9) 接地端子
接地端子为直流接口,可通过接地M3螺钉,压环,接入机柜地线。

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