СИСТЕМА КОРРЕКЦИИ ШКАЛ ВРЕМЕНИ ГРУППЫ УДАЛЕННЫХ ЧАСОВ Российский патент 2022 года по МПК G04G7/00 

Изобретение относится к средствам временной синхронизации и может быть использовано при решении задач коррекции шкал времени группы удаленных часов относительно шкалы времени центральных часов.

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.

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.

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.

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.

Работа системы коррекции шкал времени группы удаленных часов, принятой в качестве прототипа, осуществляется следующим образом.

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.

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.

На центральных 1 часах с помощью блока сличения шкал времени 8 определяется величина Δt_цч рассогласования шкалы времени центральных часов (t_цч) и шкалы времени НКА (t_нка), т.е. Δt_цч = t_нка - t_цч. Данные о величине Δt_цч 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.

С помощью своих блоков сличения шкал времени 4 на каждых i-ых удаленных часах определяются величины Δt_i рассогласования своей шкалы времени (t_i) и шкалы времени сети НКА (t_нка), т.е. Δt_i = t_нка - t_i. Данные о величине Δt_i 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.

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.

В блоке 9 отбора данных о величинах рассогласований шкал времени осуществляется анализ поступивших данных от всех удаленных часов и выбор значения Δt_i*, которое по условиям своего получения (совпадению идентификационных номеров НКА и близости моментов воспроизведения шкал времени НКА) наиболее соответствует условиям получения значения Δt_цч на центральных часах.

Данные о выбранном значении Δt_i* вместе с данными о значении Δt_цч поступают на вход вычислительного блока 10, где осуществляется вычисление поправки ΔТ₀ к шкалам времени удаленных часов, определяемой как ΔТ₀ = Δt_цч - Δt_i*.

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.

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.

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.).

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.

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.

Заявляемая система поясняется иллюстративными материалами, представленными на фиг. 1, 2, 3 и 4., где:

на фиг. 1 представлена обобщенная структурная схема заявляемой системы коррекции шкал времени группы удаленных часов;

на фиг. 2 изображена структурная схема переключателя 27;

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;

на фиг. 4 приведена структурная схема системы-прототипа.

Заявляемая система коррекции шкал времени группы удаленных часов (Фиг. 1) содержит центральные часы 1 и группу из N удаленных часов 2 (2₁, 2₂,… 2_N), 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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).

При отсутствии подавления сигналов НКА на центральных 1 и удаленных 2_N 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.

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.

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.

На центральных часах 1 с помощью блока 8 сличения шкал времени определяется величина Δt_цч рассогласования шкалы времени центральных часов (t_цч) и шкалы времени НКА (t_нка), т.е. Δt_цч = t_нка - t_цч. Данные о величине Δt_цч 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.

На каждых i-ых из N удаленных часах 2_i с помощью блока 5 сличения шкал времени определяется величина Δt_i рассогласования шкалы времени удаленных часов 2_i и шкалы времени сети НКА, т.е. Δt_i = t_нка - t_i. Данные о величине Δt_i вместе с данными об идентификационных номерах используемых НКА и моменте воспроизведения шкалы времени НКА на удаленных часах 2_i передаются по каналу передачи данных на соответствующий вход входного коммутатора 11.

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.

В блоке 9 отбора данных о величинах рассогласований шкал времени осуществляется анализ поступивших данных от всех удаленных часов 2 и выбор значения Δt_i*, которое по условиям своего получения (совпадению идентификационных номеров НКА и близости моментов воспроизведения шкал времени НКА) наиболее соответствует условиям получения значения Δt_цч на центральных часах 1.

Данные о выбранном значении Δt_i* вместе с данными о значении Δt_цч поступают на вход вычислительного блока 10, где осуществляется вычисление поправки ΔТ₀ к шкалам времени удаленных часов 2, определяемой как ΔТ₀ = Δt_цч - Δt_i*.

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

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.

В соответствии с заявляемой системой этот этап измерения времени задержки τ_трассы(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 τ_трассы(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 τ_трассы(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 τ_трассы(i) блоком 9 для i-тых удаленных часов.

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.

Прием сигналов НКА, осуществляемый с помощью блоков 4, 7 на удаленных 2_N 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 τ_трассы(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 2_i часов, включающей в себя время распространения сигнала центральных 1 часов и взаимное расхождение шкал времени центральных 1 часов и удаленных 2_i часов, изменяющееся во времени Δt_i(ЦЧ) = (t_цч + τ_трассы(i)) - t_i на каждых i-тых из удаленных 2 часов. Результаты измерения Δt_i(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 τ_трассы(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 ΔТ_0(цч) = Δt_i(ЦЧ) - τ_трассы(i) = t_цч - t_i.

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.

Источники информации

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.

2. Патент RU 2688452 С1, G04G 7/00, опубл. 22.05.2019.

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.

4. [Электронный ресурс]

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.

Использование: изобретение относится к средствам временной синхронизации и передачи сигналов времени потребителям и может быть использовано при решении задач коррекции шкал времени группы удаленных часов относительно шкалы времени центральных часов. Сущность: система коррекции шкал времени группы удаленных часов содержит центральные часы и группу N удаленных часов, связанных с центральными часами каналами передачи данных. Каждые из указанных часов содержат блок формирования собственной шкалы времени, блок приема шкалы времени навигационных космических аппаратов и связанный с ним блок сличения шкал, времени. Центральные часы содержат также вычислительный блок, выполняющий функцию вычислителя поправок к шкалам времени удаленных часов, входной и выходной коммутаторы и блок отбора данных о величинах рассогласования шкал времени первый и второй входы которого связаны, соответственно, с выходом блока сличения шкал времени, входящего в состав центральных часов, и выходом входного коммутатора, а выход связан со входом вычислительного устройства. Входы входного коммутатора связаны посредством каналов передачи данных с выходами блоков сличения каждых из N удаленных часов. Выход вычислительного устройства связан со входом выходного коммутатора, выходы которого связаны посредством соответствующих каналов передачи данных с корректирующими входами блоков формирования собственной шкалы времени соответствующих удаленных часов. Центральные и каждые из N удаленных часов содержат оптические сетевые порты, причем оптический сетевой порт центральных часов через локальную вычислительную сеть на основе волоконно-оптических линий связи соединен с оптическими сетевыми портами каждых из N удаленных часов. Технический результат: повышение надежности корректировки шкал времени группы удаленных часов. 4 ил.

Система коррекции шкал времени группы удаленных часов, содержащая центральные часы и группу из N удаленных часов, где N > 1, связанных соответствующими каналами передачи данных с центральными часами, каждые из удаленных часов содержат последовательно соединенные блок формирования собственной шкалы времени и блок сличения шкал времени, блок приема шкалы времени навигационных космических аппаратов, центральные часы содержат блок формирования собственной шкалы времени, блок приема шкалы времени навигационных космических аппаратов и связанный с ними блок сличения шкал времени, последовательно соединенные блок отбора данных о величинах рассогласований шкал времени и вычислительный блок, входной и выходной коммутаторы, первый и второй входы блока отбора данных о величинах рассогласований шкал времени связаны, соответственно, с выходом блока сличения шкал времени центральных часов и выходом входного коммутатора, а выход блока отбора данных связан со вторым входом вычислительного блока, выход вычислительного устройства связан с входом выходного коммутатора, выход последнего связан посредством соответствующих каналов передачи данных с корректирующими входами блоков формирования собственной шкалы времени соответствующих удаленных часов, входы входного коммутатора связаны посредством соответствующих каналов передачи данных с выходами блоков сличения шкал времени соответствующих удаленных часов, отличающаяся тем, что в систему введена локально-вычислительная сеть на основе волоконно-оптических линий связи, в центральные и каждые из i-тых удаленных часов введены оптические сетевые порты, причем оптический сетевой порт центральных часов через локальную вычислительную сеть на основе волоконно-оптических линий связи соединен с оптическими сетевыми портами каждых из i-тых удаленных часов, в центральные часы введены последовательно соединенные индикатор шкалы времени сети навигационных космических аппаратов, первая схема ИЛИ, формирователь команды выбора опорной шкалы времени и первый сумматор, выход которого соединен с входом оптического сетевого порта центральных часов, а также вторая схема ИЛИ и дешифратор сообщений, вход которого соединен с выходом оптического сетевого порта центральных часов, первый выход дешифратора сообщений соединен со вторым входом первой схемы ИЛИ, а второй выход - с вторым входом второй схемы ИЛИ, выход блока приема шкалы времени сети навигационных космических аппаратов центральных часов соединен со входом индикатора шкалы времени сети навигационных космических аппаратов и с входом блока сличения шкал времени центральных часов, второй выход дешифратора сообщений подключен к первому входу второй схемы ИЛИ центральных часов, выход формирователя команд выбора опорной шкалы времени соединен со вторым входом второй схемы ИЛИ и вторым входом вычислительного устройства, выход последнего соединен с входом выходного коммутатора, выход второй схемы ИЛИ подключен к командному входу блока отбора данных, а выход блока формирования собственной шкалы времени центральных часов соединен со вторым входом первого сумматора, в каждые из i-тых удаленных часов введены последовательно соединенные индикатор шкалы времени сети навигационных космических аппаратов и второй сумматор, выход которого подключен ко входу оптического сетевого порта удаленных часов, формирователь команды измерения задержки, вход которого подключен к корректирующему входу блока формирования собственной шкалы времени и, соответственно, к выходу выходного коммутатора центральных часов, а выход соединен с вторым входом второго сумматора, а каждые из i-тых удаленных часов также снабжены последовательно соединенными дешифратором команд и сигналов шкалы времени и третьей схемой ИЛИ, второй вход которой соединен с выходом формирователя сигнала команды измерения задержки, вход дешифратора команд и сигналов шкалы времени соединен с выходом оптического сетевого порта удаленных часов, второй выход дешифратора команд и сигналов шкалы времени подключен ко второму входу переключателя, выход блока приема шкалы времени навигационных космических аппаратов соединен с входом индикатора шкалы времени сети навигационных космических аппаратов и с третьим входом переключателя, выход переключателя подключен к второму входу блока сличения шкал времени соответствующих из i-тых удаленных часов.