GPS授时工作原理涵盖了通过全球定位系统卫星实现时间同步的方法，其中涉及的关键知识点包括卫星坐标计算、信号传输时延测算、电离层和大气对流层误差修正、钟差计算、时间同步链路和接口技术等。
GPS授时依赖于卫星和接收器之间的坐标关系。GPS卫星的位置可以从其广播的星历中获得，而接收器的位置则需要通过大地测量来确定。通过精确测量接收器和卫星之间的真实距离，可作为授时计算的基础。然而，由于接收器与卫星之间可能存在时间不同步的情况，因此需要测量信号从卫星发射到接收器所经过的时间，即信号的传输时延。利用这一传输时延和信号传播速度（通常取为真空中的光速），可以计算出卫星和接收器之间的伪距离。
伪距离的准确性会受到两个主要因素的影响。其一是由于接收器和卫星的时间不同步导致的时延测算误差。其二是由于GPS信号在穿越电离层和大气对流层时，传播速度会由于介质的不同而有所变化，不再是真空中的光速，进而导致传播速度的误差。为修正这一误差，GPS导航电文提供了必要的修正参数。在一些先进的双频GPS接收机中，可以通过测量不同频率段的GPS信号，更精确地修正电离层的影响。
通过上述计算，可以推算出接收器时钟与GPS卫星时钟之间的钟差。然后通过调整接收器的时钟，使其与GPS卫星时钟同步。在这里，卫星钟相对于“真实时间”（即GPS地面基准时间GPST）的偏差，无法直接测量，但可以通过导航电文中的时间参数进行修正。因此，接收器在任何时刻的钟差可以通过具体的计算公式获得，该公式涉及到了测量得到的伪距离、通过坐标计算的真实距离、卫星钟与GPST的钟差，以及电离层和对流层修正参数。
GPS的时间精度非常高，具有良好的守时能力和长期稳定性。但由于其信号是通过电磁波传输的，容易受到外界环境的干扰，从而影响到短期稳定性。为了提高时间精度，通常将GPS的长期稳定性和物理时钟的短期稳定性结合起来。此外，GPS共视比对是一种有效的误差控制手段，可将站点间的误差控制在很小的范围内，如15纳秒以内。
在同步传送链路和接口方面，单站GPS时间同步在常规情况下已经足够应用，但在极端情况、信号劣化、接收器故障等情况下，建设稳固的地面时间链路是非常重要的。为了提高时间同步信号的传递精度，需要克服同步传送链路的时延抖动、信道拥塞和不对称性等问题。地面时间传送链路的建设不仅提高了时间同步的可靠性，还为时间同步设备状态监测提供了支持。目前主要的时间同步信号接口有1PPS（秒脉冲）、IRIG-B和NTP（网络时间协议）。其中，1PPS具有最高的精度，可达1微秒级别；IRIG-B直流方式在电力时间同步网中通常用于站间同步，其精度可达30微秒；而NTP的精度通常为1毫秒，通过特定技术手段的优化，其精度可以提升至25微秒，这可以满足绝大多数应用的需求。在电力时间同步网中，一般推荐使用IRIG-B的直流方式进行站间同步，而站内对时则可以采用1PPS、IRIG-B交流接口或NTP接口。
随着数字化技术的不断发展，尤其是变电站数字化程度的提高，使用NTP对时方式将变得越来越普及，因为这种方式使用起来方便且经济。在构建时间同步链路时，通常推荐使用SDH系统的64kbit/s带外开销数据信道进行DCLS（数字链路校准信号）传输，而对于NTP，应采用专用数据通道或低荷载数据通道以保持高精度。
总而言之，GPS授时工作原理是一套复杂的工程技术，它将精确的物理测量、信号处理、电离层和大气对流层物理效应的校正、时间同步算法和误差分析等多方面的知识和技术结合在一起，构成了现代时间同步和定位技术的基础。
