Система синхронизации вторичныхчасов по радиосигналам

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистицеских Республик(51)М. Кл з С 04 С 11/О 672/18-1 явки Но исоединением Гос рствеииыи СССР ам изоб открыт(23) Приорит ел и еиии Опубликован летень Мо 1 1 Ю 581,Бю.С. Кири 1) Заявитель 4) С МА СИНХРОНИЗАЦИИ ВТОРИЧНЫХ ЧАСО ПО РАДИОСИГНАЛАМ Изобретение относится к временной синхронизации пространственно разнесенных часов по радиосигналам и мо-жет быть использовано на приемных пунктах радиотехнических систем навигации, единого времени и др., в которых осуществляется передача .радиосигналов точного времени для потребителей.Известны устройства для синхронизации вторичных часов по радиосигналам, передаваемым наземными радиостанциями системы ециного времени (11Недостатком этих устройств является невысокая точность синхронизации вторичных часов, расположенных на приемных пунктах, из-за больших ошибок расчета времени прохождения радиосигналов от передающей станции до приемных пунктов.Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является система синхронизации вторичных часов по радиосигналам точного времени, передаваемым наземной радиостанцией, включающая связанные радиоканалом вторичные и транспортируемые часы, при этом вторичные часы содержат стандарт времени, кодирующий блок, радиопередатчик, передающую антенну, первую приемную антенну, первый радиоприемник, декоди..рующий блок, счетчик, датчикконтрольного времени, регистрирующее устройство, вторую приемную ан"тенну, второй радиоприемник и следующий фильтр, причем стандарт времени,кодирующий блок, радиопередатчик ипередающая антенна соединены последовательно, первая приемная антенна,декодирующий блок и первый входсчетчика соединены последовательно,первый выход счетчика.подключен кпервому входу датчика контрольноговремени, выход которого соединен спервым входом регистрирующего уст"ройства, второй вход которого подключен ко второму выходу счетчика,вторые входы счетчика и датчика контрольного времени соединены с выходомстандарта времени, вторая приемнаяантенна, второй радиоприемник и пертвый вход следящего Фильтра соединеныпоследовательно, второй вход следя"щего фильтра подключен к выходу стан"дарта времени, выход регистрирующегоустройства соединен с первой выход,ной клеммой, а выход следящего Фильтра - со второй выходной клеммой вто"ричных часов, а транспортируемые ча 83 сы содержат стандарт времени, кодирующий блок, радиопередатчик, передающую антенну, первую приемную антенну, радиоприемник, декодирующийблок, счетчик, датчик контрольноговремени и регистрирующее устройство,причем стандарт времени, кодирующий блок, радиопередатчик и передаю 1 щая антенны соединены последовательно, первый выход счетчика подключенк первому входу датчика контрольноговремени, выход которого соединенс первым входом регистрирующегоустройства, второй вход которогоподключен ко второму выходу счетчика, вторые входы счетчика и датчикаконтрольного времени соединены свыходом стандарта времени, выходрегистрирующего устройства соединенс выходной клеммой транспортируемых часов 21,Недостатком такой системы синхронизации является отсутствие учетасоставляющей задержки распространения радиосигналов, вызванной ошибкойпреобразования первичного поля подающей электромагнитной волны в сигнална выходе приемной антенны, из-завлияния вторичных полей.Цель изобретения - повышение точности синхронизации путем учета составляющей задержки распространениярадиосигналов за счет влияния вторичных полей,Цель достигается тем, что натранспортируемых часах системы введены вторая приемная антенна, второйрадиоприемник, следящий фильтр, второй счетчик, причем вход второгорадиоприемника подключен ко второйприемной антенне, выход - к первомувходу следящего фильтра, второй входкоторого соединен с выходом стандарта времени, а выход - со вторым входом кодирующего блока и входом второго счетчика, выход которого подключен к третьему входу декодирующего блока, второй вход - к выходустандарта времени, выход следящегоФильтра и выход второго счетчикасоединены соответственно со второйи третьей выходными клеммами транспортируемых часов, на вторичных часах введены второй счетчик, причемпервый и второй входы второго счетчика соединены соответственно с выходом следящего фильтра и вторымвыходом декодирующего блока, выходвторого счетчика и второй выкод декодирующего блока соединены соответственно с третьей и четвертой выходными клеммами вторичных часов.На Фиг. 1 приведена обобщеннаясхема системы синхронизации; наФиг, 2 и 3 - структурные схемы вторичных и транспортируемых часовсоответственно.Система содержит вторичные часы 1,транспортируемые часы 2, на вторич 4ных часах - стандарт 3 времени, кодирующий блок 4, радиопередатчик 5, передающая антенна 6 передающего тракта, первая приемная антенна 7, первый радиоприемник 8, декодирующий блок 9, счетчик 10, датчик 11 контрольного времени и регистрирующий блок 12 приемноизмерительного тракта для сигналов, передаваемых с транс 0287 портируемых часов, вторая приемная 45.следящий фильтр 15 и второй счетчик16 нриемноизмерительного тракта длясигналов наземных станций, на транспортируемых часах - стандарт 17 времени, кодирующий блок 18, радиопере датчик 19 и передающая антенна 20передающего тракта, первая приемнаяантенна 21, радиоприемник 22, декодирующий блок 23, первый счетчик 24,датчик 25 контрольного времени и реги стрирующее Устройство 26 приемноизмерительного тракта для сигналов, передаваемых со вторичных часов, втораяприемная антенна 27, второй радиоприемник 28, следящий фильтр 29 ивторой счетчик 30 приемноизмерительного тракта для сигналов наземных.станций, На вторичных часах 1 стандарт 3 частоты, кодирующий блок 4,передатчик 5 и передающая антенна 6соединены последовательно, вход первого радиоприемника 8 подключен кпервой приемной антенне 7, а выходко входу декодирующего блока 9, первый выход которого соединен с первымвходом первого счетчика 10, второй - со вторым входом второго счетчика 16,а третий соединен с выходной клеммойВых 4 вторичных часов, первый и второй выходы первого счетчцка 10 соединены соответственно с первым входом 40 датчика 11 контрольного времени ивторым входом регистрирующего устройства 12, первый вход которого соединен с выходом датчика 11 контрольного времени, а выход - с выходнойклеммой Вых 1 вторичных часов, выходстандарта 3 времени соединен со вторыми входами первого счетчика 10, датчика 11 контрольного времени и следящего Фильтра 15, вторая приемнаяантенна 13 подключена ко входу второго радиоприемника 14, выход которого соединен с первым входом следящего Фильтра 15, выход которогосоединен с первым входом второгосчетчика. 16 и выходной клеммой Вых 2вторичных часов, выход второго счетчика 16 соединен с выходной клеммойВых 3 вторичных часов. На транспортируемых часах 2 выход стандарта17 частоты соединен с первым входомкодирующего блока 18 и со вторымивходами первого счетчика 24 датчика25 контрольного времени, следящегоФильтра 29 и второго счетчика 30,. вы-.ход кодирующего блока 18 подключен 65 ко входу передатчика 19, а второй и20 третий входы соединены соответственно с выходами следящего фильтра 29 ивторого счетчика 30, выход передатчика 19 подключен к передающей антенне20, первая приемная антенна 21 подключена ко входу первого радиоприемника 22, выход которого соединенсо входом декодирующего блока 23,выход которого подключен к первомувходу первого счетчика 24, первый ивторой выходы которого соединены соответственно с первым входом датчика 25 контрольного времени и вторым входом регистрирующего устройства 26, первый вход регистрирующегоустройства 26 соединен с выходомдатчика 25 контрольного времени, 15выход регистрирующего устройства 26соединен с выходной клеммой Вых 1транспортируемых часов 2, втораяприемная антенна 27 подключена ковходу второго радиоприемника 28,выход которого соединен с первымвходом следящего фильтра 29, выход которого соединен с первым входомвторого счетчика 30 и выходной клеммой Вых 2 транспортируемых часов, 25выход счетчика 30 соединен с выходной клеммой Вых 3 транспортируемых часов.Система синхронизации вторичных часов по радиосигналам работает ЗО следующим образом.На вторичных часах 1 принимают радиосигналы точного времени, передаваемые наземными станциями, и с помощью приемноизмерительного тракта, состоящего из антенны 13, радиоприемника 14, и следящего фильтра 15, формируют на выходе 2 вторичных часов 1 сигнал, характеризующий поправку на положение временной шкалы стандарта 3 времени относительно 40 принимаемых сигналов времени. Для точного определения поправки на положение временной шкалы стандартов 3 времени 1.7 используется встречная передача их сигналов времени с по мощью идентичных приемопередающих трактов: для передачи со вторичных часов 1 - кодирующий блок 4, радиопередатчик 5, антенна 6; для приема на транспортируемых часах 2 - антенна О 21, радиоприемник 22, декодирующий блок 23, счетчик 24, цатчик 25 контрольного времени и регистрирующий блок 26. Сигнал на выходе 1 транспортируемых часов характеризует поправку на положение временной шкалы транспортируемых часов, к которой добавлена задержка, определяемая временем прохождения радиосигналов между вторичными часами 1 и транс" -портируемыми часами 2. Аналогичные . ЬО тракты используются при передаче сигналов времени с транспортируемых часов 2 (кодирующий блок 18, радиопередатчик 19, антенна 20) и при приеме их на вторичных часах 1 Ь 5(антенна 7, радиоприемник 8, декодирующий блок 9, счетчик 10, датчик 11 контрольного времени и регистрирующий блок 12). На выходе Вых 1 вторичных часов 1 формируется такой же сигнал, как и на выходе Вых 1 транспортируемых часов 2. Совместная обработка сигналов с выходов Вых 1 обоих часов позволяет определить поправку на положение их временных шкал без влияния неопределенного времени распространения радиосигналов между транспортируемыми и вторичными часами. Поэтому можно считать, что сигнал на выходе Вых 1 вторичных часов 1 характеризует поправку на положение временной шкалы стандарта 3 времени по отношению к временной шкале транспортируемых часов 2 или, что тоже по отношению к временной шкале наземной передающей станции, излучающей радиосигналы точного времени РСТВ.Разностный сигнал между сигналами с выходов Вых 2 и Вых 1 вторичных часов характеризует суммарную задержку, определяемую влиянием вторичных излучений на фазу принимаемых радиосигналов и временем их прохождения от наземной передающей станции до вторичных часов 1. Раздельное измерение этих составляющих обеспечивается следующим образом, На транспортируемых часах 2, свободных от влияния вторичных излучений местных (для вторичных часов 1) предметов также принимаются и измеряются радиосигналы точного времени наземной станции с помощью антенны 13, радиоприемника 14, следящего фильтра 15 и счетчика 16, При этом сигнал с выхода Вых 2 характеризует точную часть поправки (в долях фазового цикла), а сигнал с выхода Вых 3 - грубую часть (в целых циклах). Эти сигналЫ принимаются на вторичных часах 1 (точная поправка - со второго выхода, а грубая - с третьего выхода декодирующего блока) и исполь" зуются в счетчике 16 для определения разницы в результатах измерений, выполненных одновременно по одним и тем же сигналам, но в различных условиях. Если влияния вторичных излучений нет - сигнал с третьего выхода вторичных часов показывает нулевую поправку, если есть - поправка измеряется с точностью, определяемой инструментальными ошибками. Поэтому вычитание сигналов со второго и третьего выходов вторичных часов иэ сигналов с первого выхода позволяет определить точную часть задержки, определяемой сигналом с первого выхода, которая в этом случае определяется только временем . распростра" нения радиосигналов. При этом грубая часть задержки определяетсясигналом с четвертого выхода вторичных часов 1.Таким образом, повышение точ,ности синхронизации достигается введением на транспортируемых часахприемноиэмврительного тракта длярадиосигналов наземных станций исвязей, обеспечивающих передачурезультатов измерений на вторичные часы, и введением на вторичныхчасах счетчика, позволяющего фиксировать разность результатов измерений по сигналам наземных станций;потученных на вторичных часах ина транспортируемых часах.Формула изобретенияСистема синхронизации вторичных часов по радиосигналам точного времени, передаваемым наземной радиостанцией, включающая связанные радиоканалом вторичные и транспортируемые часы, при этом вторичные часы содержат стандарт времени, кодирующий блок, радиопередатчик, передаю щую антенну, первую приемную антенну, первый радиоприемник, декодирующий блок, счетчик, датчик контрольного времени, регистрирующее устрой" ство, вторую приемную антенну, второйЗо радиоприемник и следящий фильтр, причем стандарт времени, кодирующий блок,радиопередатчик и передающая антенна соединены последовательно, первая приемная антенна,декодирующий блок и первыйц вход счетчика соединены последовательно, первый выход счетчика подключен к первому входу датчика контрольного времени, выход которого соединен с первым входом регистрирующего устройства, второй вход которого подключен ко второму выходу счетчика, вторые входы счетчика и датчика контрольного времени соединены с. выходом стандарта времени, вторая приемная антенна, второй радиопри емник и первый вход следящего фильтра соединены последовательно, второй вход следящего фильтра подключен к;выходу стандарта времени, выход регистрирующего устройства соединен Я с первой выходной клеммой, а выход следящего фильтра - со второй выходной клеммой вторичных часов, а транспортируемые часы содержат стандарт времени, кодирующий блок, радио передатчик, передающую антенну, первую приемную антенну, радиоприемник, декодирующий блок, счетчик,датчик контрольного времени и регистрирующее устройство, причемстандарт времени, кодирующий блок,радиопередатчик и передающая антенна соединены последовательно, приемная антенна, радиоприемник, декодирующий блок и первый вход счетчикасоединены последовательно, первыйвыход счетчика подключен к первомувходу датчика контрольного времени,выход которого соединен с первымвходом регистрирующего устройствавторой вход которого подключен квторому выходу счетчика, вторые входы счетчика и датчика контрольноговремени соединены с выходом стандарта времени, выход регистрирующегоустройства соединен с выходной кле:.мой транспортируемых часов, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с цельюповышения точности синхронизации путем учета составляющей задержки распространения радиосигналов за счетвлияния вторичных полей, на транспортируемых часах системы введены втораяприемная антенна, второй радиоприемник, следящий фильтр, второй счетчик,причем вход второго радиоприемникаподключен ко второй приемной антенне, выход - к первому входу следящего фильтра, .второй вход которого сое"динен с выходом стандарта времени,а выход - со вторым входом кодирующего блока и первым входом второгосчетчика, выход которого подключенк третьему входу декодирующего блока,второй вход - к выходу стандарта времени, выход следящего фильтра и выход второго счетчика соединены соответственно со второй и третьей выходными клеммами транспортируемых часов, на вторичных часах введен второй счетчик, причем первый и второйвходы второго счетчика соединенысоответственно с выходом следящегофильтра и вторым выходом декодирующего блока, выход второго счетчикаи второй выход декодирующего блокасоединены соответственно с третьейи четвертой выходными клеммами вторичных часов. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Палий Т,Н. Синхронизация высокоточных мер времени и частоты,Сб. стандартов. М., 1976, разделыУ-У.2. Время и частота, Под ред,Дж. Джесперсена. Пер. с англ. М.,830287 Кти Риг 1 х.1 Составитель И. СломицскийПогориляк Техред 3. Фанта Корректор М. Деичик едакт ПодлисноССР 5 илиал ППП "Патент",.г. Ужгород, Ул. Проектная,Заказ 3706/78 ВНИИПИ по д 113035, М