西安石油大学光电油气测井与检测教育部重点实验室 王添翼

1.引言

时间是物理学的基本单位之一，它也是物质存在的基本形式之一，既所谓四维时空坐标的第四维。由于两井之间的地下介质复杂，一口井发射电磁波信号和另一口接收信号在井间探测过程中，如果缺少时间这个参量，去分析地层特性，那么将变得非常困难，所以提高信号的时间同步的精度，对于分析地层特性来说，是十分有意义的。本文以应用为向导，研究基于GPS的低成本实时性的高精度时间同步系统在探测井间剩余油的应用。

在地球物理探测领域，通常采用同步技术有三种，GPS卫星导航定位系统是美国国防部的卫星导航定位系统。GPS不但可以用来精密定位，还可以用来精密定时，GPS提供的高精度系统信号，其精度可以达到10-12到10-13量级。这样的精度在许多的实际应用中都能达到要求。

2.GPS授时原理

GPS时间系统是由GPS系统定义和使用的时间系统。卫星定位系统以时间为基本观测量，由于卫星高速飞行，因此，要求时间系统必须十分精确，否则，就会带来很大的距离误差。GPS时间系统以原子频率标准作为时间基准[5]，以1980年1月6日0时作为起点。它不存在跳秒，它的时间与协调时秒以下的差异可以保持在100μS内，并定期公布误差，在星历文件中发布的卫星钟差就是相对GPS时间系统的钟差。GPS接收机每秒发生时刻输出脉冲信号，即秒脉冲PPS，并在稍后(约0.5s)，通过串行通信端口发送该秒时刻的国际标准时间(时、分、秒数值)和当前GPS接收机天线的地理定位信息[6]。……