GPS时钟之户外防水防雷细节

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GPS的脆弱性：

　　由于在GPS设计时，干扰环境下的工作能力不是优先考虑的因素，它只是作为一种导航的辅助工具，而不是用于精确制导武器。所以，该系统在信息化战争中面临的安全问题就非常定出。因为现有GPS信号是在众所周知的频率上发射的，其调制特征广为人知，信噪比又低，因而对敌方来说，要进行干扰或欺骗是一件比较容易的事。
　　GPS卫星信号发射功率不大。首先，由于卫星的信号发射功率不可能很大，卫星距地球表面又远，信一号到达地球表面时已很弱，很容易受干扰。例如，L1信号其发射功率只保证在地对表面的最小信号功率电平为一160dB*W,L。L1到达地面的最小信号电平为一166dB*W，这些相当低的功率电平，信一号强度仅相当于16000km外一个25W的灯泡发出的光，或者说，它比电视机天线所接收到的功率要低10亿倍，因此GPS易受低功率干扰的影响，即使是无意发射的信号，也可以干扰接收机 GPS在地面上接收到的最低信号功率分别如表所示：

  

可见GPS信号很脆弱，极其容易受到天气环境等因素的影响（如：雷电、雨水等）。为保证同步时钟授时精度和温定性，对其进行防水、防雷处理就显的很重要了！

GPS时钟防雷分析：

  GPS时钟防雷包含防直击雷、防雷电感应、防雷电波侵入及雷电流引起的高电压反击等。
  所谓直击雷就是雷电直接击在电气设备上，产生电效应、热效应和机械力，可能对电力系统、电气设备及建筑物造成危害的情况。为了使电力设施、建筑物及其内部时钟设施免受雷击的伤害必须采取一定的防护措施。一般采用避雷针、避雷线、避雷带和避雷网进行防护。
  所谓雷电感应是由于雷电流的强大电场和磁场变化产生的静电感应和电磁感应造成的。雷电感应能引起火花放电，因此对易燃、易爆的建筑物特别危险。
  所谓雷电波侵入是指当电力线路受到直接雷击或感应雷击时，在电力线路导线上将产生的雷电冲击波沿导线向两侧传播，又称为行波。雷电冲击波沿电力线路传播到变电所或建筑物，将使电气设备绝缘破坏，甚至引起火灾、爆炸、人身事故等，应采取措施进行防护。雷电感应和雷电波侵入引起的过电压一般采用避雷器或电涌保护器进行防护。
  所谓雷电流引起的高电压反击是指当雷击防雷装置时，雷电流沿接地引下线入地，在防雷装置上产生高电位。若避雷针与被保护物之间的空中距离Sa或它们的接地体在土壤中的距离Se不能承受此高电位时，就会造成Sa或Se间隙击穿或闪络，这种现象称为反击。为了防止反击的发生，避雷针必须与被保护物之间保持一定的安全距离。

GPS时钟系统避雷针工作原理：
  避雷针系统属于结构最简单的防雷装置，它是由接闪器、引下线和接地体组成的。其针状接闪器是直接承受雷电的部分，需高出被保护物体，当雷云的下行先导向地面上被保护物体发展时，处在高处的避雷针 （接闪器）率先将先导引向自身，使雷击发生在接闪器上，让强大的雷电流经引下线和接地体泄入大地，从而使被保护物体免遭直接雷击。独立避雷针的结构如图所示：

 

从雷云对地放电的发展过程来看，由于处在高于被保护物体的空间位置上的接闪器通过引下线和接地体保持与地良好的电气连接，当雷云出现在地面上空时，又由于静电感应作用，大地及避雷针上将出现与雷云电荷极性相反的电荷。于是，在接闪器的顶端处电场将发生畸变，出现局部集中的高电场区，如图所示: