RU2779276C1 - System for correcting the time scales of a group of remote clocks - Google Patents
System for correcting the time scales of a group of remote clocks Download PDFInfo
- Publication number
- RU2779276C1 RU2779276C1 RU2021132294A RU2021132294A RU2779276C1 RU 2779276 C1 RU2779276 C1 RU 2779276C1 RU 2021132294 A RU2021132294 A RU 2021132294A RU 2021132294 A RU2021132294 A RU 2021132294A RU 2779276 C1 RU2779276 C1 RU 2779276C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- time scale
- remote
- time
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к средствам временной синхронизации и может быть использовано при решении задач коррекции шкал времени группы удаленных часов относительно шкалы времени центральных часов.The invention relates to means of time synchronization and can be used in solving problems of correcting the time scales of a group of remote clocks relative to the time scale of the central clock.
Конкретно, изобретение относится к построению системы коррекции шкал времени группы удаленных часов относительно шкалы времени центральных часов, в которой центральные и удаленные часы представляют собой радиотехнические устройства, содержащие в своем составе средства формирования шкал времени, а также средства их коррекции, причем средства формирования шкалы времени включают в себя высокостабильный опорный генератор и подключенный к его выходу делитель частоты с формирователем сигналов меток времени - сигналов, образующих шкалу времени, а коррекция шкал времени группы удаленных часов заключается в приведении формируемых удаленными часами шкал времени в определенное соответствие со шкалой времени центральных часов.Specifically, the invention relates to the construction of a system for correcting the time scales of a group of remote clocks relative to the time scale of the central clock, in which the central and remote clocks are radio engineering devices containing means for forming time scales, as well as means for correcting them, moreover, the means for forming the time scale include a highly stable reference oscillator and a frequency divider connected to its output with a generator of time stamp signals - signals forming a time scale, and the correction of the time scales of a group of remote clocks consists in bringing the time scales formed by the remote clock into a certain correspondence with the time scale of the central clock.
Известна система коррекции шкал времени группы удаленных часов (см., например, [1] - Сетевые спутниковые радионавигационные системы / Шебшаевич В.С., Дмитриев П.П., Иванцевич Н.В. и др. Под ред. Шебшаевича В.С. // М., Радио и связь, 1993, с. 255 - 257, рис. 17.2), содержащая внешнюю опорную шкалу времени, в качестве которой используется шкала времени сети навигационных космических аппаратов (НКА). По отношению к ней определяются рассогласования шкал времени всех часов, входящих в систему. Полученные данные об этих рассогласованиях позволяют далее путем соответствующих расчетов найти искомые рассогласования уже между шкалой времени центральных часов и шкалами времени удаленных часов и осуществить, при необходимости, коррекцию шкал времени удаленных часов. Основным недостатком такой системы является влияние фактора дрейфа бортовых шкал времени НКА на точность осуществляемой коррекции.A known system for correcting the time scales of a group of remote clocks (see, for example, [1] - Network satellite radio navigation systems / Shebshaevich V.S., Dmitriev P.P., Ivantsevich N.V. and others. Edited by Shebshaevich V.S. . // M., Radio and communication, 1993, pp. 255 - 257, Fig. 17.2), containing an external reference time scale, which is used as the time scale of the navigation spacecraft (NSV) network. In relation to it, the mismatches of the time scales of all clocks included in the system are determined. The obtained data on these discrepancies make it possible, by appropriate calculations, to find the desired discrepancies already between the time scale of the central clock and the time scales of the remote clock and, if necessary, correct the time scales of the remote clock. The main disadvantage of such a system is the influence of the drift factor of the onboard time scales of the SV on the accuracy of the correction being carried out.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой является система, описанная в патенте [2] - RU 2688452 С1, G04G 7/00, 22.05.2019, и принятая за прототип.The closest in technical essence to the claimed one is the system described in the patent [2] - RU 2688452 C1,
Известная система коррекции шкал времени группы удаленных часов (Фиг. 4) содержит центральные 1 часы и группу удаленных 2 часов, связанных с центральными 1 часами каналами передачи данных, а также средства вычисления поправок к шкалам времени удаленных часов. При этом каждые из указанных часов содержат блок формирования собственной шкалы времени (6 для центральных часов, 3 для удаленных 2 часов), блок приема шкалы времени НКА (7, 4 для часов ведущих и удаленных часов соответственно), связанный с ними блок сличения шкал времени 8 и 5 для ведущих и удаленных часов соответственно). Средства вычисления поправок к шкалам времени удаленных часов выполнены в виде вычислительного блока 10, размещенного на центральных 1 часах. При этом в состав центральных часов также входят входной 11 и выходной 12 коммутаторы и блок отбора данных о величинах рассогласований шкал времени. Первый и второй входы блока отбора данных 11 о величинах рассогласований шкал времени связаны, соответственно, с выходом блока 8 сличения шкал времени, входящего в состав центральных часов, и выходом входного 11 коммутатора, а выход связан с входом вычислительного блока. 10 Выход вычислительного блока 10 связан с входом выходного 12 коммутатора, выходы которого связаны посредством соответствующих каналов передачи данных с корректирующими входами блоков 3 формирования собственной шкалы времени соответствующих удаленных 2 часов. Входы входного коммутатора 11 связаны посредством соответствующих каналов передачи данных с выходами блоков сличения шкал времени 5 соответствующих удаленных 2 часов.The known system for correcting the time scales of a group of remote clocks (Fig. 4) contains a
Работа системы коррекции шкал времени группы удаленных часов, принятой в качестве прототипа, осуществляется следующим образом.The operation of the system for correcting the time scales of a group of remote clocks, taken as a prototype, is carried out as follows.
С помощью блоков формирования шкал времени 3 и 6 на центральных и удаленных часах формируются собственные шкалы времени. Эти шкалы с течением времени начинают расходиться, что требует их периодической коррекции. В рассматриваемом случае эта коррекция заключается в приведении шкал времени удаленных часов в определенное соответствие со шкалой времени центральных часов.With the help of time scale formation blocks 3 and 6, their own time scales are formed on the central and remote clocks. These scales begin to diverge over time, which requires their periodic correction. In the case under consideration, this correction consists in bringing the time scales of the remote clock into a certain correspondence with the time scale of the central clock.
Коррекция шкал времени удаленных часов проводится в определенные сеансы, периодичность которых определяется характеристиками стабильности стандартов частоты и времени, используемых в блоках формирования собственных шкал времени, и осуществляется следующим образом. С помощью соответствующих блоков 4 и 7 приема шкалы времени НКА на центральных1 и удаленных 2 часах осуществляется воспроизведение шкалы времени НКА с указанием момента воспроизведения и идентификационных номеров используемых НКА. При этом воспроизведение шкалы времени НКА на разных часах в общем случае происходит по-разному, в зависимости от конкретных наборов используемых НКА.Correction of the time scales of the remote clock is carried out in certain sessions, the frequency of which is determined by the characteristics of the stability of the frequency and time standards used in the blocks for forming their own time scales, and is carried out as follows. With the help of the
На центральных 1 часах с помощью блока сличения шкал времени 8 определяется величина Δtцч рассогласования шкалы времени центральных часов (tцч) и шкалы времени НКА (tнка), т.е. Δtцч = tнка - tцч. Данные о величине Δtцч передаются на первый вход блока отбора данных 9 о величинах рассогласований шкал времени вместе с данными об идентификационных номерах используемых НКА и моменте воспроизведения шкалы времени НКА на центральных 1 часах.At the central 1 o'clock, using the block for comparing
С помощью своих блоков сличения шкал времени 4 на каждых i-ых удаленных часах определяются величины Δti рассогласования своей шкалы времени (ti) и шкалы времени сети НКА (tнка), т.е. Δti = tнка - ti. Данные о величине Δti вместе с данными об идентификационных номерах используемых НКА и моменте воспроизведения шкалы времени НКА на удаленных 2 часах передаются по каналу передачи данных на соответствующий вход входного коммутатора 11.With the help of their blocks for comparing
Во входном коммутаторе 11, поочередно переключающем входные каналы, осуществляется передача указанного набора данных от каждых из N удаленных часов на второй вход блока 9 отбора данных о величинах рассогласований шкал времени.In the
В блоке 9 отбора данных о величинах рассогласований шкал времени осуществляется анализ поступивших данных от всех удаленных часов и выбор значения Δti*, которое по условиям своего получения (совпадению идентификационных номеров НКА и близости моментов воспроизведения шкал времени НКА) наиболее соответствует условиям получения значения Δtцч на центральных часах.In
Данные о выбранном значении Δti* вместе с данными о значении Δtцч поступают на вход вычислительного блока 10, где осуществляется вычисление поправки ΔТ0 к шкалам времени удаленных часов, определяемой как ΔТ0 = Δtцч - Δti*.The data on the selected value Δt i * together with the data on the value Δt tsch are fed to the input of the
Данные о вычисленной поправке ΔТ0 поступают через выходной коммутатор 12 на соответствующие каналы передачи данных на корректирующие входы блоков 3 формирования собственной шкалы времени каждых из N удаленных часов, приводя шкалу времени удаленных 2 часов в соответствие со шкалой времени центральных часов.Data on the calculated correction ΔТ 0 is sent through the
К недостаткам системы [2] прототипа относится низкая надежность коррекции часов вследствие возможного /уязвимости сигналов НКА на удаленных и/или центральных часах, и соответствующей невозможности использовать шкалу времени сети НКА в качестве опорной.The disadvantages of the system [2] of the prototype include the low reliability of clock correction due to the possible/vulnerability of NCA signals on remote and/or central clocks, and the corresponding inability to use the time scale of the NCA network as a reference.
Иными словами, недостатком системы-прототипа по коррекции шкал времени группы удаленных часов является то, что ее работа полностью зависит от наличия и качества шкалы времени НКА, которая используется как опорная и относительно которой производятся измерения. Сигналы НКА в местах их приема на центральных и удаленных часах имеют очень малую энергию вследствие удаленности НКА от Земли около 20 000 км [2], и могут легко подавляться средствами электронной борьбы (см. [3] - Изменение приоритетов в развитии вооружения и военной техники в США / Ковалев Б.М., Красников А.К., Новиков Е.С. // «Наукоемкие технологии», том 20, №1, 2019, с. 18-23) или же естественными помехами в местах размещения центральных и/или удаленных часов. Опыт использования систем ГЛОНАСС и GPS и теоретические исследования показывают, что глобальные навигационные спутниковые системы характеризуются низким уровнем помехоустойчивости, обусловленным малой мощностью радионавигационных сигналов, что является существенным недостатком с точки зрения уязвимости и надежности их использования. Например, в системе ГЛОНАСС мощность принимаемых сигналов составляет порядка - 166…-156 дБВт (см. [3], [4]. - [Электронный ресурс] http://mil.ru/army2018/news/more.htm?id=12179283 @egNews&_print=true). В системе GPS сигнал часто сравнивают со светом лампы накаливания мощностью 25 Вт на расстоянии 125000 миль, когда сигнал достигает поверхности Земли, он ослабевает до уровня 1,6 × 10-16 Вт [1], [4]. Развитие беспилотной авиации, а также применение космических аппаратов содействуют постановке прицельных и широкополосных помех для сигналов НКА (см. [4], [5] - ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования. Изд. 3-е, перераб. и доп. / Под редакцией Перова А.И. и Харисова В.Н. // М.: Радиотехника, 2005, 688 с.).In other words, the disadvantage of the prototype system for correcting the time scales of a group of remote clocks is that its operation is completely dependent on the availability and quality of the NKA time scale, which is used as a reference and against which measurements are made. NSC signals at the places of their reception on the central and remote clocks have very low energy due to the remoteness of the NSC from the Earth about 20,000 km [2], and can be easily suppressed by means of electronic warfare (see [3] - Changing priorities in the development of weapons and military equipment in the USA / Kovalev B.M., Krasnikov A.K., Novikov E.S. // "Science-intensive technologies",
Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является система коррекции шкал времени удаленных часов с повышенной надежностью за счет использования в качестве внешней опорной шкалы непосредственно шкалы времени центральных часов, передаваемую на удаленные часы по волоконно-оптическим линиям связи (ВОЛС), нечувствительным к помехам диапазона сигналов НКА, которые в прототипе обеспечивали передачу шкалы времени сети НКА как опорной на центральные и удаленные часы, и использования результатов коррекции по внешней опорной шкале сети НКА для уточнения времени задержки сигналов шкалы времени центральных часов в ВОЛС локальной вычислительной сети.The technical result, to which the invention is directed, is a system for correcting the time scales of remote clocks with increased reliability due to the use of the time scale of the central clock as an external reference scale, transmitted to remote clocks via fiber-optic communication lines (FOCL), insensitive to interference the range of NSC signals, which in the prototype ensured the transmission of the NSC network time scale as a reference to the central and remote clocks, and the use of correction results on the external reference scale of the NSC network to clarify the delay time of the central clock time scale signals in the FOCL of the local computer network.
Сущность заявляемого изобретения состоит в том, что непосредственная передача шкалы времени центральных часов на удаленные часы в качестве внешней опорной шкалы времени позволяет системе иметь источник формирования корректирующих воздействий на шкалу времени удаленных часов, независимый от качества радиосигналов сети НКА.The essence of the claimed invention lies in the fact that the direct transmission of the time scale of the central clock to the remote clock as an external reference time scale allows the system to have a source for the formation of corrective actions on the time scale of the remote clock, independent of the quality of the radio signals of the NSC network.
Заявляемая система поясняется иллюстративными материалами, представленными на фиг. 1, 2, 3 и 4., где:The claimed system is illustrated by illustrative materials presented in Fig. 1, 2, 3 and 4., where:
на фиг. 1 представлена обобщенная структурная схема заявляемой системы коррекции шкал времени группы удаленных часов;in fig. 1 shows a generalized block diagram of the proposed system for correcting the time scales of a group of remote clocks;
на фиг. 2 изображена структурная схема переключателя 27;in fig. 2 is a block diagram of
на фиг. 3 приведены временные диаграммы, поясняющие работу предлагаемой системы, где по оси ординат указаны номера блоков, приведенных на фиг. 1, и сигналы на их выходах;in fig. 3 shows timing diagrams explaining the operation of the proposed system, where the numbers of the blocks shown in FIG. 1, and the signals at their outputs;
на фиг. 4 приведена структурная схема системы-прототипа.in fig. 4 shows a block diagram of the prototype system.
Заявляемая система коррекции шкал времени группы удаленных часов (Фиг. 1) содержит центральные часы 1 и группу из N удаленных часов 2 (21, 22,… 2N), где N > 1. Центральные часы 1 и удаленные часы 2 связаны соответствующими каналами передачи данных (на структурной схеме не указаны). Каждые из удаленных часов 2 содержат последовательно соединенные блок 3 формирования собственной шкалы времени и блок 5 сличения шкал времени, а также блок 4 приема шкалы времени НКА. Центральные часы 1 содержат блок 6 формирования собственной шкалы времени, блок 7 приема шкалы времени НКА и подключенный к ним блок 8 сличения шкал времени. В состав центральных часов 1 также входят: последовательно соединенные блок 9 отбора данных о величинах рассогласований шкал времени и вычислительный блок 10, входной 11 и выходной 12 коммутаторы. Первый и второй входы блока 9 отбора данных о величинах рассогласований шкал времени связаны, соответственно, с выходом блока 8 сличения шкал времени и выходом входного коммутатора 11, а выход связан с первым входом вычислительного блока 10. Выход вычислительного блока 10 связан с входом выходного коммутатора 12, выходы которого связаны посредством соответствующих каналов передачи данных с корректирующими входами блоков 3 формирования собственной шкалы времени соответствующих удаленных часов 2. Входы входного коммутатора 11 связаны посредством соответствующих каналов передачи данных с выходами блоков 5 сличения шкал времени соответствующих удаленных часов 2.The inventive system for correcting the time scales of a group of remote clocks (Fig. 1) contains a
Кроме того, в соответствии с заявляемой системой, центральные часы 1 и каждые из удаленных часов 2 содержат оптические сетевые порты 13, 14 соответственно, а в систему введена локальная вычислительная сеть 15 на основе ВОЛС, через которую оптический сетевой порт 13 центральных часов 1 соединен с оптическими сетевыми портами 14 каждых из N удаленных часов 2.In addition, in accordance with the claimed system, the
Центральные 1 часы содержат последовательно соединенные индикатор 16 шкалы времени сети НКА, первую схему ИЛИ 17, формирователь 18 команды выбора опорной шкалы времени и первый 19 сумматор, выход которого соединен с входом оптического сетевого порта 13 центральных часов. Также центральные 1 часы содержат вторую схему ИЛИ 20 и дешифратор 21 сообщений, вход которого соединен с выходом оптического сетевого порта 13 центральных 1 часов, первый выход дешифратора 21 сообщений соединен со вторым входом первой схемы ИЛИ 17, а второй выход - с первым входом второй схемы ИЛИ 20, вход индикатора 16 шкалы времени сети НКА соединен с выходом блока 7 приема шкалы времени сети НКА, выход формирователя 18 команд выбора опорной шкалы времени соединен со вторым входом вычислительного блока 10 и со вторым входом второй схемы ИЛИ 20, выход которой соединен с командным входом блока 9 отбора данных, а выход блока 6 формирования собственной шкалы времени центральных 1 часов соединен со вторым входом первого 19 сумматора.The
Каждые из N удаленных 2 часов содержат последовательно соединенные блок 4 приема шкалы времени НКА, индикатор 22 шкалы времени сети НКА и второй 23 сумматор, выход которого подключен ко входу оптического сетевого порта 14 удаленных часов. Также каждые из N удаленных 2 часов содержат формирователь 24 команды измерения задержки, вход которого подключен к корректирующему входу блока 3 формирования собственной шкалы времени и, соответственно, к выходу выходного 12 коммутатора центральных 1 часов, а выход соединен с вторым входом второго 23 сумматора и второму входу третьей схемы ИЛИ 26, а также последовательно соединенные дешифратор 25 команд и сигналов шкалы времени, третью схему ИЛИ 26 и переключатель 27, вход дешифратора 25 команд и сигналов соединен с выходом оптического сетевого порта 14 удаленных 2 часов, второй выход дешифратора 25 подключен ко второму входу переключателя 27, выход последнего соединен со вторым входом блока 5 сличения шкал времени удаленных 2 часов, а третий вход с выходом блока 4 приема шкалы времени НКА.Each of the N remote 2 hours contain connected in
Реализация блоков заявляемой системы соответствует решению обычной инженерной задачи. Все указанные функциональные блоки и элементы заявляемой системы являются типовыми блоками и элементами, используемыми в существующих системах формирования, распределения и синхронизации сигналов точного времени.The implementation of the blocks of the proposed system corresponds to the solution of a common engineering problem. All of these functional blocks and elements of the proposed system are typical blocks and elements used in existing systems for the formation, distribution and synchronization of accurate time signals.
В частности, в качестве блоков 4 и 7 приема шкалы времени НКА могут использоваться приемники сигналов глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС или GPS, обеспечивающие возможность получения наряду со шкалой времени НКА и навигационными данными также идентификационных номеров используемых НКА и другой служебной информации.In particular, as
Блоки 3 и 6 формирования собственной шкалы времени могут быть реализованы традиционным образом на основе высокостабильных, например квантовых, рубидиевых, цезиевых, водородных стандартов частоты и времени, а также соответствующих делителей частоты и формирователей меток времени, оснащенных соответствующими средствами коррекции их временного положения.
Блоки 5 и 8 сличения шкал времени могут быть реализованы на основе типовых устройств измерения временных интервалов и преобразования их в цифровой код.
Вычислительный блок 10, выполняющий функцию средства вычисления поправок к шкалам времени удаленных часов, может быть реализован на специализированной большой интегральной схеме или специализированном контроллере. Также на специализированном контроллере может выполняться блок 9 отбора данных о величинах рассогласований шкал времени.The
Коммутаторы 11 и 12 могут быть реализованы с использованием стандартных, выпускаемых промышленностью, управляемых коммутаторов сообщений, например, управляемых коммутаторов SD-4008 SD-4205-F, дополненных соответствующими приемо-передающими устройствами и средствами необходимого форматирования передаваемых и принимаемых данных. При этом вид приемо-передающих средств и вид форматирования определяются видом используемых каналов передачи данных и особенностями их последующей обработки.
Оптические сетевые порты 13, 14 могут быть выполнены в виде совокупности приемной и предающей оптронных пар, подключенных к локальной вычислительной сети 15, построенной из пар волоконно-оптического кабеля типа FC-9-L-UPC ф. Hyper-line, соединяющего центральные 1 часы с каждыми из группы N удаленных 2 часов. Индикаторы 16, 22 шкалы времени НКА могут быть выполнены в виде порогового устройства, фиксирующего наличие или отсутствие сигнала на выходе приемников сигналов глобальных навигационных спутниковых систем 4, 7. Схемы ИЛИ 17, 20, 26 являются типовыми логическими радиоэлектронными схемами, например, ИМС серии 555. Формирователи 24 сигнала смены/выбора опорной шкалы и команды 18 измерения задержки могут быть выполнены в виде спусковой схемы, которые при поступлении входного сигнала формируют логическую единицу, на заданный, при необходимости, интервал времени. Сумматоры 19, 23 в простейшем случае могут быть выполнены в виде схемы ИЛИ, либо иметь шаблон кадра из двух подкадров, размещающих входные сигналы в соответствующем подкадре. Дешифраторы 21, 25 могут быть выполнены в виде преобразователя оптического сигнала в электрический. Переключатель 27 в простейшем случае может быть выполнен на основе механического пакетного переключателя, соединяющего свой выход с одним из двух входов в зависимости от положения рукоятки регулировки (Фиг. 2). В электронном виде переключатель реализуется на основе стандартных схем И, ИЛИ, триггеров.
Работа заявляемой системы по коррекции шкал времени группы удаленных часов относительно центральных часов, происходит следующим образом (Фиг. 3).The operation of the proposed system for correcting the time scales of a group of remote clocks relative to the central clock occurs as follows (Fig. 3).
При отсутствии подавления сигналов НКА на центральных 1 и удаленных 2N часах производится корректировка шкал времени удаленных часов и их совмещение со шкалой центральных часов при использовании в качестве опорной внешней шкалы сети НКА (интервал времени Т1 на фиг. 3). На центральных 1 и удаленных 2 часах с помощью блоков 6 и 3 формирования собственных шкал времени формируются шкалы времени, которые с течением времени начинают расходиться, что в рамках решаемой задачи требует их периодической коррекции, заключающейся в совмещении шкал времени удаленных часов со шкалой времени центральных часов.If there is no suppression of the NSC signals on the central 1 and remote 2 N clocks, the time scales of the remote clocks are adjusted and aligned with the central clock scale when used as a reference external scale of the NSC network (time interval T1 in Fig. 3). On the central 1 and remote 2 clocks, using
Коррекция шкал времени удаленных часов 2, как правило, осуществляется периодически, в определенные сеансы, и преследует цель совмещения шкал времени удаленных 2 часов со шкалой времени центральных 1 часов. Периодичность сеансов определяется характеристиками стабильности стандартов частоты и времени, используемых в блоках формирования собственных шкал времени, а также при режиме измерения задержки.Correction of the time scales of the remote clock 2, as a rule, is carried out periodically, in certain sessions, and aims to combine the time scales of the remote clock 2 with the time scale of the
С помощью блоков 7 и 4 приема шкалы времени НКА на центральных 1 и удаленных 2 часах на основе принимаемых сигналов НКА осуществляется воспроизведение шкалы времени сети НКА с указанием момента воспроизведения и идентификационных номеров используемых НКА. При этом воспроизведение шкалы времени сети НКА на разных часах в общем случае происходит по-разному, в зависимости от конкретных наборов используемых НКА.With the help of
На центральных часах 1 с помощью блока 8 сличения шкал времени определяется величина Δtцч рассогласования шкалы времени центральных часов (tцч) и шкалы времени НКА (tнка), т.е. Δtцч = tнка - tцч. Данные о величине Δtцч передаются на первый вход блока 9 отбора данных о величинах рассогласований шкал времени вместе с данными об идентификационных номерах используемых НКА и моменте воспроизведения шкалы времени НКА на центральных часах 1.On the
На каждых i-ых из N удаленных часах 2i с помощью блока 5 сличения шкал времени определяется величина Δti рассогласования шкалы времени удаленных часов 2i и шкалы времени сети НКА, т.е. Δti = tнка - ti. Данные о величине Δti вместе с данными об идентификационных номерах используемых НКА и моменте воспроизведения шкалы времени НКА на удаленных часах 2i передаются по каналу передачи данных на соответствующий вход входного коммутатора 11.At each i-th of the N remote clocks 2 i , using the
Входной коммутатор 11 поочередно переключает входные каналы, осуществляя передачу указанного набора данных от каждых из N удаленных часов 2 на второй вход блока 9 отбора данных о величинах рассогласований шкал времени.The
В блоке 9 отбора данных о величинах рассогласований шкал времени осуществляется анализ поступивших данных от всех удаленных часов 2 и выбор значения Δti*, которое по условиям своего получения (совпадению идентификационных номеров НКА и близости моментов воспроизведения шкал времени НКА) наиболее соответствует условиям получения значения Δtцч на центральных часах 1.In
Данные о выбранном значении Δti* вместе с данными о значении Δtцч поступают на вход вычислительного блока 10, где осуществляется вычисление поправки ΔТ0 к шкалам времени удаленных часов 2, определяемой как ΔТ0 = Δtцч - Δti*.The data on the selected value Δt i * together with the data on the value Δt tsch are fed to the input of the
Данные о вычисленной поправке ΔТ0 поступают через выходной коммутатор 12 и соответствующие каналы передачи данных на корректирующие входы блоков 3 формирования собственной шкалы времени N удаленных часов 2, совмещая шкалу времени удаленных 2 со шкалой времени центральных часов 1. Сигнал поправки ΔТ0 совмещающий шкалу времени удаленных 2 со шкалой времени центральных часов 1 Data on the calculated correction ΔТ 0 is received through the
поступает также на формирователь 24 команды измерения задержки, с помощью которого формируется команда, переключающая систему в режим измерения задержки сигнала времени центральных 1 часов на трассе распространения в локально-вычислительной сети 15 и в оптических сетевых портах.also arrives at the
В соответствии с заявляемой системой этот этап измерения времени задержки τтрассы(i) шкалы времени центральных 1 часов на трассе их распространения через оптические сетевые порты 13, 14 на каждых из N удаленных 2 часов и ВОЛС локальной вычислительной сети 15 (интервал времени Т2, фиг. 3). Здесь используется то обстоятельство, что при совмещенных шкалах удаленных 2 и центральных 1 часов результат измерения разности этих шкал на удаленных 2 часах соответствует времени задержки сигнала на упомянутой трассе τтрассы(i) (Фиг. 3). Для этого сигнал поправки, совмещающий шкалу времени удаленных 2 часов со шкалой времени центральных 1 часов от выходного коммутатора 12 центральных 1 часов через каналы передачи данных поступает на корректирующий вход блока 3 формирования собственной шкалы времени на каждых из i-тых удаленных часов 2, а также на вход формирователя 24 команды измерения задержки, с выхода которого снимается сигнал, поступающий через третью схему ИЛИ 26 на переключатель 27. Последний подключает к входу блока 5 сличения шкал времени сигналы шкалы времени центральных 1 часов от дешифратора 25 команд и сигналов шкалы времени. Команда измерения задержки от формирователя 24 поступает также через второй сумматор 23, оптические сетевые порты 14, 13 и ВОЛС локальной вычислительной сети 15, дешифратор 21 сообщений центральных 1 часов, вторую схему ИЛИ 20 на командный вход блока 9 отбора данных на центральных 1 часах. По этому сигналу блок 9 переводится в режим отбора данных при работе со шкалой времени центральных 1 часов в качестве опорной внешней шкалы и отключаются сигналы блока 8 сличения шкал времени центральных 1 часов. С помощью блока 9 выбирается и запоминается значение задержки сигналов τтрассы(i) для каждых из i-тых удаленных часов, которое передается с помощью каналов передачи данных и входного 11 коммутатора на блок 9 как результат измерения блока 5 сличения шкал времени i-тых удаленных часов. Команда измерения задержки с выхода формирователя 24 прекращается через интервал времени, достаточный для получения и запоминания величины τтрассы(i) блоком 9 для i-тых удаленных часов.In accordance with the claimed system, this stage of measuring the delay time τ of the track (i) of the time scale of the central 1 clock on the path of their propagation through the
Далее система возобновляет свою работу по сигналам НКА в соответствии с описанной выше процедурой измерений, их отбора и вычислений при выборе в качестве опорной внешней шкалы сети НКА.Further, the system resumes its work on the NSC signals in accordance with the above-described procedure for measuring, selecting and calculating them when choosing the NSC network as the reference external scale.
Прием сигналов НКА, осуществляемый с помощью блоков 4, 7 на удаленных 2N и центральных 1 часах, может быть заблокирован при воздействиях искусственного или естественного характера, описанных выше, или при неисправности блоков. При этом отсутствует возможность привязки шкал времени часов к опорной внешней шкале, что означает невозможность коррекции шкал времени группы удаленных 2 часов для их совмещения. В такой ситуации индикаторы 22, 16 шкалы времени сети НКА фиксируют ее отсутствие на выходах блоков 7 и/или 4 на центральных 1 и/или любых из удаленных 2 часов. Сигнал отсутствия шкалы НКА от блока 22 через сумматор 23 передается на вход оптического сетевого порта 14 на каждых из i-тых удаленных 2 часов, сигнал отсутствия шкалы НКА на центральных 1 часах от блока 16 через схему ИЛИ 17 поступает на вход формирователя 18 команды выбора опорной шкалы времени, с помощью которого формируется сигнал выбора шкалы времени центральных 1 часов в качестве опорной шкалы. Этот сигнал через первый сумматор 19 поступает на вход оптического сетевого порта 13 центральных 1 часов. Сигналы шкалы времени центральных 1 часов от блока 6 формирования собственной шкалы времени поступают на второй вход сумматора 19 центральных 1 часов, выход которого соединен с входом оптического сетевого порта 13 центральных 1 часов. Выход последнего по ВОЛС локальной вычислительной сети 15 соединен с входом оптического сетевого порта 14 каждых из i-тых удаленных 2 часов, выход порта 14 подключен к входу дешифратора 25 команд и сигналов шкалы времени центральных 1 часов, формирующего на первом выходе сигналы шкалы времени центральных 1 часов, поступающие на первый вход переключателя 27, второй вход которого соединен с выходом третьей схемы ИЛИ 26, входы которой соединены с выходом дешифратора 25 команд и сигналов шкалы времени, несущем информацию о команде смены опорной шкалы на шкалу времени центральных 1 часов, и с выходом формирователя 24 команды измерения задержки, соответствующей работе системы в режиме определения τтрассы(i). По этим командам переключатель 27 на удаленных i-тых часах подключает к входу блока 5 сличения шкал времени сигналы шкалы времени центральных 1 часов. Блок 5 сличения обеспечивает измерение разности шкал времени центральных 1 часов и удаленных 2i часов, включающей в себя время распространения сигнала центральных 1 часов и взаимное расхождение шкал времени центральных 1 часов и удаленных 2i часов, изменяющееся во времени Δti(ЦЧ) = (tцч + τтрассы(i)) - ti на каждых i-тых из удаленных 2 часов. Результаты измерения Δti(ЦЧ) поступают через каналы передачи данных и входной коммутатор 11 на блок 9 отбора данных центральных 1 часов. Последний, согласно команде изменения режима работы по смене опорной шкалы от формирователя 18, передает этот результат и запомненное на этапе измерения задержки значение τтрассы(i) на вычислительный блок 10. С помощью последнего (с учетом изменения режима работы по команде смены опорной внешней шкалы от формирователя 18) вычисляется поправка, соответствующая величине ΔТ0(цч) = Δti(ЦЧ) - τтрассы(i) = tцч - ti.Reception of NKA signals, carried out using
Таким образом, рассмотренное показывает, что заявляемое изобретение осуществимо и за счет использования в качестве опорной шкалы времени центральных часов, применения ВОЛС для передачи сигналов шкалы времени центральных часов на удаленные часы, а также использования результатов коррекции шкалы времени удаленных часов по сигналам сети НКА для обеспечения высокой точности определения задержки сигналов на трассах «Центральные часы - удаленные часы», осуществляется достижение технического результата, заключающегося в повышении надежности корректировки шкал времени группы удаленных часов.Thus, the considered shows that the claimed invention is also feasible through the use of the central clock as a reference time scale, the use of FOCL for transmitting the central clock time scale signals to remote clocks, and the use of the results of correction of the remote clock time scale according to the NSC network signals to ensure high accuracy of determining the delay of signals on the routes "Central clock - remote clock", the technical result is achieved, which consists in increasing the reliability of adjusting the time scales of a group of remote clocks.
Источники информацииSources of information
1. Сетевые спутниковые радионавигационные системы / Шебшаевич В.С., Дмитриев П.П., Иванцевич Н.В. и др. Под ред. Шебшаевича В.С. // М., Радио и связь, 1993, с. 255-257, рис. 17.2.1. Network satellite radio navigation systems / Shebshaevich V.S., Dmitriev P.P., Ivantsevich N.V. and others. Ed. Shebshaevich V.S. // M., Radio and communication, 1993, p. 255-257, fig. 17.2.
2. Патент RU 2688452 С1, G04G 7/00, опубл. 22.05.2019.2. Patent RU 2688452 C1,
3. Изменение приоритетов в развитии вооружения и военной техники в США / Ковалев Б.М., Красников А.К., Новиков Е.С. // «Наукоемкие технологии», том 20, №1, 2019, с. 18-23.3. Changing priorities in the development of weapons and military equipment in the USA / Kovalev B.M., Krasnikov A.K., Novikov E.S. // High Technologies,
4. [Электронный ресурс]4. [Electronic resource]
http://mil.ru/army2018/news/more.htm?id=12179283@egNews&_print=true.http://mil.ru/army2018/news/more.htm?id=12179283@egNews&_print=true.
5. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования. Изд. 3-е, перераб. и доп. / Под редакцией Перова А.И. и Харисова В.Н. // М.: Радиотехника, 2005, 688 с.5. GLONASS. Principles of construction and operation. Ed. 3rd, revised. and additional / Under the editorship of Perov A.I. and Kharisova V.N. // M.: Radio engineering, 2005, 688 p.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2779276C1 true RU2779276C1 (en) | 2022-09-05 |
Family
ID=
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050259722A1 (en) * | 2004-05-21 | 2005-11-24 | Reginald Vanlonden | Wireless clock system |
RU2301437C1 (en) * | 2005-12-09 | 2007-06-20 | Институт Прикладной Астрономии Российской Академии Наук | Mode of comparison of time scale |
US7369462B2 (en) * | 2001-09-21 | 2008-05-06 | Quartex, Division Of Primex, Inc. | Wireless synchronous time system with solar powered transceiver |
RU175803U1 (en) * | 2017-06-01 | 2017-12-19 | Акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени" | WATCH SYNCHRONIZATION DEVICE |
RU2664825C1 (en) * | 2017-10-10 | 2018-08-22 | Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) | Method of synchronization or comparison of time scales and device for its implementation (options) |
RU2670334C1 (en) * | 2017-06-16 | 2018-10-22 | Акционерное общество "Институт прикладной астрономии" | Clock synchronisation method and device therefor |
RU2688452C1 (en) * | 2018-06-18 | 2019-05-22 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | System for correcting time scales of remote clock group |
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7369462B2 (en) * | 2001-09-21 | 2008-05-06 | Quartex, Division Of Primex, Inc. | Wireless synchronous time system with solar powered transceiver |
US20050259722A1 (en) * | 2004-05-21 | 2005-11-24 | Reginald Vanlonden | Wireless clock system |
RU2301437C1 (en) * | 2005-12-09 | 2007-06-20 | Институт Прикладной Астрономии Российской Академии Наук | Mode of comparison of time scale |
RU175803U1 (en) * | 2017-06-01 | 2017-12-19 | Акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени" | WATCH SYNCHRONIZATION DEVICE |
RU2670334C1 (en) * | 2017-06-16 | 2018-10-22 | Акционерное общество "Институт прикладной астрономии" | Clock synchronisation method and device therefor |
RU2664825C1 (en) * | 2017-10-10 | 2018-08-22 | Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) | Method of synchronization or comparison of time scales and device for its implementation (options) |
RU2688452C1 (en) * | 2018-06-18 | 2019-05-22 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | System for correcting time scales of remote clock group |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Günther | Kepler–satellite navigation without clocks and ground infrastructure | |
US9341701B2 (en) | Method for synchronizing time measurements carried out in a radio communication network for geolocation purposes | |
CN105187275B (en) | A kind of method and device for measuring the asymmetric time delay of fiber transmission link | |
SE445698B (en) | PROCEDURE TO REDUCE THE IMPACT OF SMALL-STANDARD STORARS IN RADIO COMMUNICATION BETWEEN TWO STATIONS, WHICH USE FREQUENCY HOPE | |
Sliwczynski et al. | Fiber-optic time transfer for UTC-traceable synchronization for telecom networks | |
US20210058223A1 (en) | Time synchronization system and time synchronization method | |
CN111934805A (en) | Ground inter-station time-frequency transfer method suitable for pseudo satellite augmentation system | |
RU2779276C1 (en) | System for correcting the time scales of a group of remote clocks | |
RU2688452C1 (en) | System for correcting time scales of remote clock group | |
RU2585325C1 (en) | System for synchronising frequency and time scale of remote stations | |
Bertacco et al. | Latest improvements at INRIM time laboratory | |
CN116545568A (en) | System and method for adding ultra-high precision time stamp of short wave signal | |
Aanen et al. | Evaluation of gnss-based time synchronisation for tof localisation with software-defined radio | |
RU2115946C1 (en) | System of clock synchronization over radio channel | |
Marins et al. | Precision clock and time transfer on a wireless telecommunication link | |
RU2381538C1 (en) | Method of distributing precise universal time signals over telecommunication network and system for distributing precise universal time signals | |
US8432536B1 (en) | Multi-functional optical links | |
Krehlik et al. | Towards sub-nanosecond synchronization of a telecom network by fiber optic distribution of UTC (k) | |
RU2152050C1 (en) | Satellite navigation system for detection of object position | |
RU209989U1 (en) | CLOCK SYNCHRONIZATION DEVICE | |
RU2770459C1 (en) | Slave generator synchronization system | |
RU2771086C1 (en) | Slave generators synchronization method | |
RU856312C (en) | Appliance for fitting time scales of space clocks by signals from artificial earth satellite | |
RU2037172C1 (en) | Timepiece synchronization system with use of radio channel | |
KR101116028B1 (en) | Measurement device on the time difference from individual GPS satellite and selectively synchronizing method thereof |