Способ синхронизации независимых шкал времени

 

ОПИСАН Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

°

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное н авт. свид-ву (22) Заявлено 100577 (21) 2483156/18 10 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет .» (53)м. клр

Q 04 С ll/00

Государстаенный комитет

СССР ио делам изобретений и открцтий (53) УДК681.11 (088. 8) !

Опубликовано 1507,79, Бюллетень Йо 26

Дата опубликования описания 15 . 0 7 . 79 (72) Авторы изобретения

B.Н.Туманович, В.И.Чеусов, Я.С.Кутинов и A,Ô.Êóçüìèíñêèé (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ СИНХРОНИЗАЦИИ НЕЗАВИСИИЫХ QKL6

ВРЕМЕНИ

Способ относится к области синхронизации пространственно разнесенных независимых шкал времени по каналам с изменяющимся временем распространения сигналов и может быть применен при передаче сигналов служб времени и частоты с использованием, например, искусственных спутников

Земли.

Известен способ синхронизации независимых шкал времени, в основе которого лежит способ передаваемого стандарта (1).

Недостатком способа является погрешность синхронизации шкал времени 15 объектов.

Известен также способ передачи

° сигналов точного времени с использованием искусственных спутников Земли (ИСЗ), заключающийся в том, что синхронизацию независчмых шкал времени осуществляют посредством сигналов передаваемого стандарта, для чего в начале сеанса измеряют время распространения сигналов между ведущей и ведомой станциями, с целью учета времени распространения сигналов от ведущей до ведомой станции смещают моменты выдачи ведущей станцией сигналов передаваемого стан-З0 дарта в сторону "опережения на необходимую величину, а смещенные сигналы используют для синхронизации шкалы времени ведомой станции (2).

Недостатком этого способа является то, что погрешность синхронизации шкал времени объектов таких систем также не является величиной постоянной, а накапливается в зависимости от высоты орбиты ИСЗ и продолжительности сеанса синхронизации и может составлять значительную величину.

Целью изобретения является повы шение точности синхронизации пространственно разнесенных независимых шкал времени по каналам связи с изменяющимся временем распространения сигналов.

Это достигается тем, что в способе синхронизации независимых шкал времени по каналам с изменяющимся временем распространения сигналов, предусматривающем измерение времени распространения сигналов между ведущей и ведомой станциями, смещение моментов выдачи ведущей станцией сигналов времени в сторону опережения на величину времени распространения сигналов от ведущей до ведомой стан71

3 6739 ции, использование этих сигналов для синхронизации шкалы времени ведомой станции и передачу их по шлейфу обратно на ведущую станцию, на ведущей станции запоминают величину вре« мени распространения сигналов по шлейфу, после чего для каждого пере- 5 даваемого сигнала измеряют разность между временем распространения по . шлейфу передаваемого и ему предше- . ствующего сигнала, на величину измеренной разности корректируют ранее """эаномнейную величину; а на половину измеренной разности смещают в сторону ее уменьшения момент выдачи очередного сигнала времени.

На Фиг. 1 представлфна структурная схема устройства, реализующего описываемый способ; на фиг. 2 - прин.цип действия этого устройства.

Устройство содержит веду1ф) ю станцию 1, подвижной ретранслятор 2 (ИСЗ), ведомую станцию 3, систему хранения времени 4, состоящую из опорного генератора 2 (ОГ) и первичных часов б (ПЧ)-," реГулируеьЖе"часЫ .

7 (РЧ), часы с фазовой автоподстрой- .кой 8 (ЧФАП), фазовый дискриминатор 25

9 (ФД), приемник н передатчик сигналов 1О (Пм), .делитель на два 11 (Д2), приемник и передатчик сигналов 12 (Пм), вторичные часы 13 (ВЧ), систему хранения времени 14 той же :30 станции.

Согласно способу Временную синхройизацию пространственно разнесенных неэависиваах шкал вреМени (ВЧ 13 и ПЧ 6) по каналу с изменяющимся временем распространения сйгналов (образованному ИСЗ) осущеотвляют следующим образом. " " после измеренйя "времейи задержки при распространении сигналов через:: 40

ИСЗ 2 s прямом и обратном направле-. нйях между ведущей станцией 1 и ведомой станцией 3 .осуществляют по соот- ; ветствующему входу смещение шкал времени РЧ 7 таким образом, чтобы момент выдачи очередного сигнала

РЧ 7 опережал момент выдачИ аналогичного сигнала ПЧ б (фиг. 2,а,™3 ) на величину, равную задержке при распространении сигнала от ведущей до ведомой станции (т,(), т.е. осу- 50 ществлялся момент времени (фиг.2,а)l

ТФ Тд1 C1) одновременно осуществляют смещение по аналогичйому входу шкалы бремени ЧФАП 8 таким образом, чтобы 55 момент выдачи соответствующего сигнала ЧФАП 8 отставал от момента вЫдачи аналогичного сигнала ВЧ 13 (Т, ) на величину, равную задержке прй распространении -сигналов от ведомой до ведущей станции (Т ц ), т.е. осуществлялся в момент времени (фиг. 2,а) s те +Td ++Tdz Tde (2)

В результате s РЧ 7 и ЧФАП 8

65 будет записана величина времени распространения сигналов по шлейфу Т у

ТР=Т„-тд1ФТС1+тд Ъ- dl т Дт (3)

Очередной сигнал Т принимают Пм

12 ведомой станцией н выдают на входы ВЧ 13 и Пд 12 через время Т4« т.е. в момент времени (фнг.2,а):

-1 д.тв1+Т,-Т,, (4) т.е. s момент времени, соответствующий моменту времени выдачи соответствующего сигнала ПЧ б системы хранения времени ведущей станции, чем обеспечивают временную синхрониза-. цию пространственно разнесенных независимых шкал времени ПЧ б и ВЧ 13.

Этот же сигйал возвращают на seдущую станцию и там принимают с задержкой на величину Т 1, равную задержке при распространении сигнала от ведомой до ведущей станции, т,е. в Момент времени (фиг. 2,а):

Т> +Тджх Тв +Tel +Т =Тп1

В результате, на соответсъвующне входы ФД 9 поступают два сигнала: в соответствии с (2) - сигнал с выхода 4 CAII 8 и в соответствии с ,(4) - сигнал с выхода Пм 10.

Посредством ФД 9 определяют вели чину разности между моментами появ лейия этих сигналов, соответствующую разности между временем распространения по шлейфу принятого и ему предшествующего сигналов. так как моменты их появления совпадают (Т ), искомая величина разности будет равна нулю, в результате чего смещения шкал времени РЧ 7 и ЧФАП 8 не осуществляют. однако в случае изменения времени распространения сигналов (например, на "величину аTdl s прямом

И 4 Т,)2 В обратном направлениях) сигнал РЧ 7 (фиг. 2,б Т ) принимают Пм 12 ведомой станцией и выдают на вход ВЧ 13 и Пд 12 через время (Т,) +дТу, ); т.е. в момент времени (фиге 2рб))

Тсг Тщ +Tg< +лТ<У, TQ< +лт(-" Тд +hTCh (6). или со смещением (погрешностью) относительно момента времени выдачи соответствующего сигнала ПЧ б системю хранения времени ведущей станции на величину аТь, в результате . чего синхронизацию пространственно разнесенных независимых шкал времени ПЧ 6 и ВЧ 13 обеспечивают с погрешностью на указанную величину.

Как и ранее, принятый сигнал возвращают на ведущую станцию. одна» ко величина задержки в этом случае составит (фиг. 2,6):

Tg +ьТ, 2 (7)

В результате переданный сигнал возвращают на ведущую станцию в момент времени (фиг. 2,б)

Т +Т,) мат (2= ТВ + тд мТд1+ЙТ (+ьТ IQ2(8) !

673971 6 нующего сигнала ПЧ 6 системы хранения времени ведущей станции, чем обеспечивают временную синхронизациюю пространственно разнесенных независимых шкал времени ПЧ б и

ВЧ 13.

Дальнейшая работа устройства аналогична описанной ранее.

Формула изобретения т.е. на соответствующие входы ФД 9 поступят два сигнала: — c выхода ЧФАП 8 в соответствии с (2) - в момент времени Tgg

- c выхода Пм 10 в соответствии (7) - в момент времени T„ .

Аналогично ранее описанному посред ством фД 9 определяют величину разности между моментами появление этих, сигналов,соатветствующую разности меж- ду временем распространения принятогЬ и ему предшествующего сигналов по ка- 10 налу связи в прямом и обратном направ лениях между ведущей и ведомой стан (циями,которая на основании (7), (2) составит (фиг. 2,б):

Тв2 Тв Тщ +Тф +ATJg +TJ2+hT

- (T8, +Т, +Тс ) лТ ),+ЬТ . (9)

При дТ = ЛТ,4 получаем Т -Тр в

2ьТ,(), {10)

Полученную величину разности с;. .выхода ФД 9 подают на вход Д2 1 1, где ее делят пополам, а величину, полученную в результате деления, поают как на вход добавления (вычиания) РЧ 7, так и на вход вычитания (добавления) ЧФАП 8, коэффициеиделения которых pasHe, veM ocy ествляют смещение шкалы времени егулируемых часов и корректируют анее запомненную в РЧ 7 и ЧФАП 8 величину времени задержки при рас-.. (пространении сигналов по шлейфу в сторону уменьшения величины этой разности.

В соответствии с (1) и (10) вы" дачу очередного сигнала РЧ 7 осуществляют в момент времени 35 (фиг. 2,в) 2ьТ тщ -- — (-т, -bTg1= Tgg (11) . Сигнал Т1 2 принимают Пм 12 ведо- мой станцией и выдают на вход ВЧ 13 и Пд 12 через время Т,р +kg<, т.е.

40 в момент времени (фиг. 2,в): .1и+тд,44та тв-ьтд, тд1+тд(тм+тьт.е. в момент времени, соответствую- 45 щий моменту. времени выдачи соатветст-"

Способ синхронизации независимых шкал времени па кайалам с изменяю щимся временем распространения сигналов, предусматривающий измерение времени распространения сигналов между ведущей и ведомой станциями, смещение моментов выдачи ведущей станцией сигналов времени в сторону опережения на величину времени распространения сигналов ат веДущей до ведомой станции, использование этих сигналов для синхронизации шкалы времени ведомой станции и передачу их по шлейфу обратно на ведущую станцию, а т л и ч а ю щ и и » с я тем, что, а целью повышения . точности синхронизации, на ведущей станции запоминают велйчину времени распространения сигналов по шлейфу, наале чего для ка(ждога передаваемого сигнала измеряют разность между временем распространения по шлейфу передаваемого и ему предшествующего сигналов, на величину измеренной разности корректирую Г ранее запомненную величину, а на половину измеренной разности смещают в сторону ее уменьшения момент .выдачи очередного сигнала времени.

Источникй информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кн. Время и частота, под ред. Дж. Джесперсена, Б.Блейра, Л.Геттерера. Изд. Мир, 1973, с. 39."

2.. Журнал Измерительная техника, 1976, Р 10, а. 62-64.

Составитель В.Иовицкий

Редактор Л.Бибер Техред М. Петко Корректор М. Вигуда

Заказ 4072/43 Тираж 501 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и откритий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.уяпород, ул.Проектная,4