Способ сличения шкал времени и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕЖИРЕСПУБЛИН 04 С 1 02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУсееврадиоэлектГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(56) 1.Аппаратура для частотныхи временныи измерений. Под редакцией А.П.Горшкова. М "Советское радио", 1971, с.231-232,2, Измерительная техника. 1973,19 6, с.36-39 (прототип),(54)СПОСОБ СЛИЧЕНИЯ ШКАЛ ВРЕМЕНИ ИУСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) 1, Способ сличения шкал времени, включающий излучение сигналовшкал времени, прием и переизлучениелх пунктами расположения сличаемыхрабочих и образцовых часовых систем,а также прием переиэлученных сигналов и измерение моментов появленияпринимаемых сигналов, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с цельюснижения среднекцадратичной погреш-ности сличения шкал времени, переизлучение сигналов производят с задержкой, большей величины запаздывания принимаемых сигналов относительно местной для каждой часовой системы шкалы времени в 4-7 раз.2, Устройство для сличения шкал времени, содержащее рабочую и образцовую часовые системы, при этом рабочая часовая система состоит из соединенных последовательно приемника,разделителя сигналов, вычислителя, регистратора, а также рабочих часов, выходы которых соединены с вычислителем н передатчиком, образцовая часовая система состоит из приемника, образцовых часов и пере=. датчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что образцовая часовая система снабжена последовательно соеди - ненными генератором тактовых импуль.ов, коммутируемым делителем, реверсивным счетчиком, дешгфратором нулевых показаний счетчика, выход которого соединен с передатчиком, при этом к выходу приемника присоединены первые входы коммутируемого делите- . ля и реверсивного счетчика, вторые входы которых соответственно соедииены с образцовыми часами.Изобретение относится к переда"че сигналов тоъцого времени по радиокайалам .и может быть использовано для сличения шкал времени с помощью двустороннего канала радиоСВЯЗИИзвестей способ,сличения шкалвремени по методу двустороннего радиоприема. При этом в месте расположения сличаемых часовых систем 10находятся радиостанций, которыемогут обмениваться сигналами, несущими информацию о времени часовыхсистем, Передаваемый сигнал с однойрадиостанции принимается другой и пе реизлучается ею. Переизлучаемый сигнал принимается первой станцией,гдеопределяется время распростране"ния сигналов между радиостанциями,Определенная таким образом поправка на время распространения сигналовпередается на поверяемые часы, гдеучитывается при операции сличенияшкал времени Я ,Недостатком способа является необходимость передачи величины поправки на время распространения сигнала на поверяемые часы по отдельному каналу связи.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению являетсяспособ сличения шкал времени, включающий излучение сигналов шкал времени, прием и переизлучение их пунктами расположения сличаемых рабочих и образцовых часовых систем, а 35также прием переизлученных сигналови измерение моментов появления принимаемых сигналовИзвестно также устройство для реализации этого способа, содержащее ра 4 Обочую и образцовую часовые системы, при этом рабочая часовая система состоит из соединенных последовательно приемника, разделителя сигналов, вычислителя, регистратора, атакже рабочих часов, выходы которыхсоединены с вычислителем и передатчиком, а образцовая часовая системасостоит из приемника образцовых часов и передатеииа р,50Недостатком известного способаи устройства, реализующего способ,является большая величина погрешности измерения величины сдвига шкалвремени, обусловленная конечным соотношением сигнал/помеха на,входеприемникабг= 1,22 б,1163308 2где 6 - среднеквадратичное значение погрешности измерениявременного положения сигнала в одном пункте,Цель изобретения - снижение среднеквадратичного значения погрешности сличения шкал времени.Цель достигается тем, что согласно способу, включающему излучение сигналов шкал времени, прием ипереизлучение их пунктами распо -ложения сличаемых рабочих и образцовых часовых систем, а такжеприем переиэлученных сигналов иизмерение моментов появления принимаемых сигналов, переизлучениесигналов производят с задержкой, большей величины запаздывания принимаемых сигналов относительно местнойдля каждой часовой системы шкалывремени в 4-7 раз,В устройстве для сличения шкал .времени, реализующем способ, содержащем рабочую и образцовую часовыесистемы, при этом рабочая часоваясистема состоит из соединенных последовательно приемника, разделителясигналов, вычислителя, регистратора,а также рабочих часов, выходы которых соединены с вычислителем и передатчиком, а образцовая часовая система состоит из приемника, образцовых часов и передатчика, образцоваячасовая система снабжена последовательно соединенными генератором.тактовых импу. в .ьсов, коммутируемымделителем, реверсивным счетчиком,дешифратором нулевых показаний счетчика, выход которого соединен с передатчиком, при этом к выходу приемника присоединены первые входы коммутируемого делителя и реверсивного счетчика, вторые входы которыхсоответственно соедниены с образцовыми часами,На фиг,1 изображено устройство,реализующее способ; на фиг,2 - диаграммы, иллюстрирующие работу устройства; фиг, 3 - точностная характеристика способа сличения шкалвремени.Устройство содержит в пункте расположения рабочей часовой системыпоследовательно соединенные приемник 1, разделитель 2 сигналов, вычислитель 3, регистратор 4, а также рабочие часы 5, выход которыхсоединен с вычислителем 3 и передатчиком 6.В пункте расположения об(и+2)Х-У = 2(п+1)ч 3 1163 разцовой часовой системы последова- тельно соединены генератор 7 тактовых импульсов, коммутируемый делитель 8, реверсивный счетчик 9, дешифратор 10 "нуля" и передатчик 11, а5 также. приемник 12,выход которого соединен с первыми входами коммутируемого делителя и реверсивного счетчика, вторые входы которых соединены,с образцовымн часами 13, 10Дпя осуществления сличения шкал времени по данному способу необходимо измерить интервал времени между импульсом часов местной для каждой часовой системы шкалы времени и принимаемым сигналом, умножить полученный результат на коэффициент пропорциональности и задержки на переизлучение, где н4-7, создать задержку на полученную вели- б чину относительно принятого сигнала и произвести переизлучение сигнала точного времени.Устройство для реализации способа сличения шкал времени работает у следующим образом.Импульс шкалы времени образцовых часов 13 поступает на вход коммутируемого делителя 8 частоты и ре-: .версивного счетчика 9. При этом коммутируемый делитель 8 переходит в режим работы с коэффициентом деления п=1, а реверсивный счетчик 9- в режим прямого счета, одновременно производится запуск передатчика через дешифратор 10, В момент по" явления импульса шкалы времени рабочих часов с выхода приемника 12 коммутируемый делитель 8 переходит в режим работы с заданным коэффициентом деления частоты п=(4-7), а реверсивный счетчик 9 - в режим обратного счета. Когда показания реверсивного счетчика 9 будут равны нулю, на выходе дешифратора 10 появляется импульс, который произ" водит запуск передатчика. Таким образом производится задержка пере- излучаемого импульса на величину-, пропорциональную времени запазды-,: вания принятого сигнала относительно шкалы времени местных ча-. сов 13 В пункте расположения рабочих часов импульсы шкалы времени рабочих зз часов 5 производят запуск вычисли,теля 3 и излучаются передатчиком 6. Приемник 1 принимает сигналы шкалы 308 4времени образцовых часов 13 и переизлученные с задержкой сигналы шка" лы времени рабочих часов 5. С выхода приемника 1 эти сигналы через разделитель 2 сигналов поступают на соответствующие входы вычислителя 3, который вычисляет величину сдвига шкал времени образцовых и рабочих часов.Импульс шкалы времени рабочих часов (фиг.2, диаграмма 14) сдвинут относительно импульсов шкалы времени образцовых часов (диаграмма 16) на величину ч. Излучаемый сигнал шкалы времени рабочих часов через время 9 равное времени распространения сигнала в канале радиосвязи, поступает в пункт образцовых часов (диаграмма 15). Этот сигнал задержан относительно шкалы времени образцовых часов на величину С, В пункте образцовых часов производят задержку на переизлучение ед, которая в заданное число п раз больше величины е.с =пС,. Переизлучаемый импульс(диаграмма )7) через время 9 поступает в,пункт рабочих часов и задержан относительно шкалы времени рабочих часов на величину У. Излучаемый сигнал шкалы времени образцовых часов также .поступает в пункт рабочих часов и задержан относительно шкалы времени рабочих часов на величину Х.Из диаграмм 15 и 16 следует;чтое 1 =9 ч; с = пе =п(8 -ч) (1)Из диаграмм 14 и 16 можно опре- делить а из диаграмм 14, 15 и 16, умножаявыражение (1) на величину и+2 и вычитая выражение (2) из выражения(1), получим уравнение Решая это уравнение относительно ч,получим(и+2)Х -Тч = = --- -.2 (и+1.)Таким образом, вычислитель пунк та рабочих часов должен измерзить интервалы Х и У и произвести вычисления для нахождения вепичины сдвига шкал времени ч.При конечном соотношении сигнал/помеха на входе приемника фик1163308 Х= О+ч+Ы:Э 30 40 сация временного положения импульса производится с некоторой погрешностью Ьй. При этом для измеряемой величины Х можно записать где 6 Й - погрешность фиксации вре 6менного положения импульса образцовых часов в пункте рабочих часов,Для измеряемой величины У можно записать у = Сп+2)9- пч +оп+1)М М гдето, и ьй, " погрешность Фиксациивременного положенияимпульсов, показанных 20на диаграммах 15 и 17.Погрешность измерения величинысдвига шкал времени равнаг г г гп+2) и 1 +(и+1) ьс 1 +в,ц 2(п+1) Пе реходя к бесконечно малым.приращениями обозначая среднеквадратичную погрешность Фиксации временного положения каждого импульса б при условии равенства помеховых ситуаций в пунктах расположения сличаемых часовых систем, значение среднеквадратичной погрешности выражается следующим образом: ф. 2(п+1)Анализируя это выражение, замечаемм, что при и- О 11 тп б ч = Ь =1,22. 6 и-О 4Это значениепогрешности совпадает с погрешностью при сличении шкал времени по известному способу, Действительно, при п=О переизлучение сигналов производится без задержки и способы совпадают. При п= со14 =6 = ,7 О 7 б .в -оо т.е. погрешность сличения шкалвремени по предлагаемому способу вэтом случае в 1,73 раза меньше,чемв известном,На Фиг.3 представлен график зависимости погрешности сличенияшкал времени по предлагаемомуспособу от величины и. Из графикавидно, что при п 5 величина погрешностине превосходит значения 0,77 б, что может быть практиче-ски реализовано,Таким образом, предлагаемый способ сличения шкал времени и устройство для его осуществления обеспечивают снижение среднеквадратичной погрешности, обусловленной конечным соотношением сигнал/помеха на входе приемника в 1,6 раз по сравнению с известным при изменении и от 4 до 7 без дополнительного увеличения энергии излучаемых сигналов т,е, при сохранении мощности передатчиков.1163308 4 л) 0,7 Составитель Н,СысТехред Л.Микеш ектор Л. липенко Тираж 406 Подписноетвенного комитета СССРбретений и открытийЖ, Раущская наб., д. 4/5 илиал ППП "Патент", г. Редактор Н, Гунько каз 4103/47 ВНИИПИ Государ по делам из 113035, Москва