Система синхронизации вторичныхчАСОВ пО РАдиОСигНАлАМ Советский патент 1981 года по МПК G04C11/02 

(54) СИСТЕМА СИНХРОНИЗАЦИИ ВТОРИЧНЫХ ЧАСОВ ПО РАДИОСИГНАЛАМ сы содержат стандарт времени, кодирующий блок, радиопередатчик, передающую антенну, первую приемную антенну, радиоприемник, декодирующий блок, счетчик, датчик контрольного времени и регистрирующее устройство причем стандарт времени, кодирующий блок, радиопередатчик и передающая антенны соединены последователь но, 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, выход регистрирующего устройства соединен с выходной клеммой транспортируемых часов 2. Недостатком такой системы синхро низации является отсутствие учета составляющей задержки распространения радиосигналов, вызванной ошибко преобразования первичного поля подаю щей электромагнитной волны в сигнал на выходе приемной антенны, из-за влияния вторичных полей. Цель изобретения - повышение точ ности синхронизации путем учета сос тавляющей задержки распространения радиосигналов за счет влияния вторичных полей. Цель достигается тем, что на транспортируемых часах системы введены вторая приемная антенна, второ радиоприемник г следящий фильтр, вто рой счетчик, причем вход второго радиоприемника подключен ко второй приемной антенне, выход - к первому входу следящего фильтра, второй вхо которого соединен с выходом стандар та времени, а выход - со вторым вхо дом кодирующего блока и входом второго счетчика, выход которого подключен к третьему входу декодирующе го 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 введены второй счетчик, причем первый и второй входы второго счетчика соединены соответственно с выходом следящего фильтра и вторым выходом декодирующего блока, выход второго счетчика и второй выход дек дирующего блока соединены соответственно с третьей и четвертой выход ными клеммами вторичных часов. На фиг. 1 приведена обобщенная схема системы синхронизации; на фиг. 2 и 3 - структурные схемы вторичных и транспортируемых часов соответственно. Система содержит вторичные часы транспортируемые часы 2, на вторичных часах - стандарт 3 времени, кодирующий блок 4, радиопередатчик 5, передающая антенна б 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 транспортируемых часов, вторая приемная антенна 13, второй радиоприемник 14, следящий фильтр 15 и второй счетчик 16приемноизмерительного тракта для сигналов наземных станций, на транспортируемых часах - стандарт 17 времени, кодирующий блок 18, радиопередатчик 19 и передающая антенна 20 передающего тракта, первая приемная антенна 21, радиоприемник 22, декодирующий блок 23, первый счетчик 24, датчик 25 контрольного времени и регистрирующее устройство 26 приемноизмери1ельного тракта для сигналов, передаваемых со вторичных часов, вторая приемная антенна 27, второй радиоприемник 28, следящий фильтр 29 и второй счетчик 30 приемноизмерительного тракта для сигналов наземных .станций. На вторичных часах 1 стандарт 3 частоты, кодирующий блок 4, передатчик 5 и передающая антенна б соединены последовательно, вход первого радиоприемника 8 подключен к первой приемной антенне 7, а выход ко входу декодирующего блока 9, первый выход которого соединен с первым входом первого счетчика 10, второй со вторым входом второго счетчика 16, а третий соединен с выходной клеммой Вых 4 вторичных часов, первый и второй выходы первого счетчика 10 соединены соответственно с первым входом датчика 11 контрольного времени и вторым входом регистрирующего устройства 12, первый вход которого соединен с выходом датчика 11 контрольного в-ремени, а выход - с выходной клеммой Вых 1 вторичных часов, выход стандарта 3 времени соединен со вторыми вxoдa ш перв.ого счетчика 10, датчика 11 контрольного времени и следящего фильтра 15, вторая приемная антенна 13 подключена ко входу второго радиоприемника 14, выход которого соединен с первым входом следящего фильтра 15, выход которого соединен с первым входом второго счетчика. 16 и выходной клеммой Вых 2 вторичных часов, выход второго счетчика 16 соединен с выходной клеммой Вых 3 вторичных часов. На транспортируемых часах 2 выход стандарта 17частоты соединен с первым входом кодирующего блока 18 и со вторьоми входами первого счетчика 24 датчика 25 контрольного времени, следящего фильтра 29 и второго счетчика 30,. выход кодирующего блока 18 подключен .ко входу передатчика 19, а второй и третий входы соецннены соответстве но с выходами следящего фильтра 29 второго счетчика 30,выход передатчи ка 19 подключен к передающей антенн 20,первая приемная антенна 21 под ключена ко входу первого радиоприемника 22, выход которого соединен со входом декодирующего блока 23, выход которого подключен к первому входу первого счетчика 24, первый и второй выходы которого соединены со ответственно с первым входом датчика 25 контрольного времени и вторым входом регистрирующего устройст ва 26, первый вход регистрирующего устройства 26 соединен с выходом датчика 25 контрольного времени, выход регистрирующего устройства 26 соединен с выходной Вых 1 транспортируемых часов 2, вторая приемная антенна 27 подключена ко входу второго радиоприемника 28, выход которого соединен с первым входом следящего фильтра 29, выход которого соединен с первым входом второго счетчика 30 и выходной клем мой Вых 2 транспортируемых часов, выход счетчика 30 соединен с выходной клеммой Вых 3 транспортируемых .часов. Система синхронизации вторичных часов по радиосигналам работает следующим образом. На вторичных часах 1 принимают радиосигналы точного времени, передаваемые наземными станциями, и с помощью приемноизмерительного тракта, состоящего из антенны 13, радио приемника 14, и следящего фильтра 1 формируют на выходе 2 вторичных часов 1 сигнал, характеризующий по равку на положение временной шкалы стандарта 3 времени относительно принимаемых сигналов времени. Для точного определения поправки на пол жение временной шкалы стандартов 3 времени 17 используется встречная передача их сигналов времени с помощью идентичных приемопередающих трактов: для передачи со втори,чных часов 1 - кодирующий блок 4, радиопередатчик 5, антенна 6f для приема на транспортируемых часах 2 - антен 21,радиоприемник 22, дeкoдиps oщий блок 23, счетчик 24, х атчик 25 контрольного времени и ггистрирующий блок 26. Сигнал на выходе 1 транспортируемых часов характеризуе поправку на положение временной шка лы транспортируемых часов, к которо добавлена задержка, определяемая временем прохождения радиосигналов между вторичными часами 1 и транспортируемыми часами 2. Аналогичные тракты используются при передаче cjirHajjOB времени с транспортируемых часов 2 (кодирующий блок 18, радиопередатчик 19, антенна 20) и при приеме их на вторичных часах 1 (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 сигналь принимаются ма вторичных часах. 1 (точная поправка - со второго выхода, а грубая - с третьего выхода декодирующего блока) и используются 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 из сигналов с первого выхода позволяет определить точную часть задержки, определяемой сигналом с первого выхода, которая в этом случае определяется только временем: распространения радиосигналов. При этом грубая часть задержки определяется сигналом с четвертого выхода вторичных часов 1. Таким образом, повышение точ,ности синхронизации достигается введением на транспортируемых часах приемноиэмерительного тракта для радиосигналов наземных станций и связей, обеспечивающих передачу результатов измерений на вторичные часы, и введением на вторичных 1 часах счетчика, позволяющего фиксировать разность результатов измерений по сигналам наземных станций подученных на вторичных часах и на транспортируемых часах. Формула изобретения Система синхронизации вторичных часов по радиосигналам точного времени, передаваемым наземной радиостанцией, включающая связанные радио каналом вторичные и транспортируемые часы, при этом вторичные часы содержат стандарт времени, кодирующий блок, радиопередатчик, передающую антенну, первую приемную антенну, первый радиоприемник, декодирую щий блок, счетчик, датчик контрольного времени, регистрирующее устрой ство, вторую приемную антенну, втор радиоприемник и следящий фильтр,при стандарт времени,кодирующий блок,радиопередатчик и передающая антенна с единены последовательно,первая -прием ная антенна,декодирующий блок и перв вход счетчика соединены последовательно, первый выход счетчика подключен к первому входу датчика конт рольного времени, выход которого со динен с первым входом регистрирующего устройства, второй вход которо го подключен ко второму выходу счет чика, вторые входы счетчика и датчи ка контрольного времени соединены с. выходом стандарта времени, вторая приемная антенна, второй радиоприемник и первый вход следящего фильт ра соединены последовательно, второ вход следящего фильтра подключен К выходу стандарта времени, выход регистрирующего устройства соединен с первой выходной клеммой, а выходследящего фильтра - со второй выходной клеммой вторичных часов, а транспортируемые часы содержат стан дарт времени, кодирующий ради передатчик, передающую антенну, пер вую приемную антенну, радиоприемник, декодирующий блок, счетчик. датчик контрольного времени и регистрирующее устройство, причем стандарт времени, кодирующий блок, ращиопередатчик и передающая антенна соединены последовательно, приемная антенна, радиоприемник, декодирующий блок и первый 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 к второму ВЕЛходу счетчика, вторые входы счетчика и датчика контрольного времени соединены с выходом стандарта времени, выход регистрирующего устройства соединен с выходной кле-чмой транспортируемых часов, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности синхронизации пу- тем учета составляющей задержки распространения радиосигналов за счет влияния вторичных полей, на транспортируемых часах системы введены вторая приемная антенна, второй радиоприемник, следящий фильтр, второй счетчик, причем вход второго радиоприемника подключен ко второй приемной антенне, выход - к первому входу следящего фильтра, .второй вход которого соединен с выходом стандарта времени, а выход - со вторым входом кодирующего, блока и первым входом второго счетчика, выход которого подключен к 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 второй входы второго счетчика соединены соответственно с выходом следящего фильтра и вторым выходом декодирующего блока, выход второго счетчика и второй выход декодирующего блока соединены соответственно с третьей и четвертой выходными клеммами вто- ричных часов, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Палий Т.Н. Синхронизация высокоточных мер времени и частоты. Сб, стандартов. М., 1976, разделы IV-VI. 2.Время и частота. Под ред. Дж. Джесперсена. Пер. с англ. М., .Мир, 1973 (прототип).

830287 PCTf.