EP1183573B1 - Verfahren zur synchronisation von entfernten uhren über satellit an eine zentrale uhr - Google Patents

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EP1183573B1
EP1183573B1 EP00915192.9A EP00915192A EP1183573B1 EP 1183573 B1 EP1183573 B1 EP 1183573B1 EP 00915192 A EP00915192 A EP 00915192A EP 1183573 B1 EP1183573 B1 EP 1183573B1
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    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04R—RADIO-CONTROLLED TIME-PIECES
    • G04R20/00—Setting the time according to the time information carried or implied by the radio signal
    • G04R20/02—Setting the time according to the time information carried or implied by the radio signal the radio signal being sent by a satellite, e.g. GPS

Definitions

  • the invention has for its object to provide a method and apparatus for synchronization of remote clocks via satellite with a central clock, said disadvantages do not occur.
  • the remote clock is integral to a satellite ground station.
  • the central clock at a central ground station communicates either uninterrupted or intermittently with one or more remote clocks via bi-directional satellite communication links called two-way links. Both sides of the communication link are equipped with both a transmitting and receiving device for satellite signals. Both the central clock and the remote clock each determine the time difference between the reception time of the sent from the other station Signals against the local clock. These differences are called “measured data”.
  • the central and remote clocks intermittently exchange these "measured data" obtained on both sides together with system-related correction data.
  • the remote clock is synchronized to the central clock via a control loop based on the "measured data" by status and gear. For the data exchange no additional data channels need to be used apart from the satellite signals carrying the time information.
  • the time and frequency information thus obtained in the ground station are physically available to the user in the form of suitable pulsed and / or sinusoidal signals, called “time signals”, including any digital correction values.
  • the remote, synchronized timepiece preferably has a built-in power reserve that allows communication breaks to be bridged with reduced accuracy.
  • the user may be provided with additional digital correction data.
  • the unique time and date is available at a data output.
  • the overall system does not require any special facilities on board the satellite, although these are not excluded. The entire system works without information about the current satellite position. It is a real-time method with constant, up-to-date availability of date, time and frequency information.
  • the remote ground station is preferably in connection with the central clock via a time-division multiplexing (TDMA) method.
  • TDMA time-division multiplexing
  • the remote ground station preferably communicates with a system of redundant central clocks via a multiplexing process.

Description

  • Zusätzlich zu terrestrisch ausgesandten Zeitzeichen, z.B. DCF-77, werden in letzter Zeit vermehrt satellitengestützte Zeitsignale ausgesandt (D. Kirchner: "Two-Way Time Transfer Via Communication Satellites", Proceedings of the IEEE, Vol. 79, No. 7, Juli 1991, Seiten 983-990; US 4,494,211 A ; E. L. Gurevich et al.: "Synchronization of Remote Time Scales Via Satellite Communication Channels", Measurement Techniques, US, Consultants Bureau, New York, Bd. 35, Nr. 7, 1. Juli 1992, Seiten 825-828). Die bekanntesten Verfahren sind das GPS- und GLONASS System.
  • Als gravierender Nachteil ist die Notwendigkeit einer hochgenauen Satelliten-Positionierung, sowie der exakten Kenntnis des Übertragungsweges, insbesondere der Ionosphäre und Troposhäre, zu sehen, die für einen Nutzer höchster Genauigkeit unumgänglich ist. Zudem werden die Satellitensignale für zivile Nutzer bewußt verfälscht ('Selective Availability'), um eine nichtmilitärische Nutzung mit höchster Genauigkeit zu verhindern. Es wurden Verfahren entwickelt, die eine teilweise Kompensation dieser Unsicherheiten erlauben (z.B. Differential GPS). Die Schwierigkeiten zur Nutzung des GPS Signales für hochpräzise Zeit-Anwendungen sind bis heute nicht zufriedenstellend gelöst.
  • Die genannten Verfahren sind wegen der kostengünstigen Verfügbarkeit geeigneter Empfangseinrichtungen weitverbreitet. Ein operationeller Nachteil wird gerade in der militärischen Natur der Systeme gesehen, die eine Nutzung unter industrieller Verantwortung behindern. Satellitengestützte Zeitsignale erfordern eine umfangreiche Infrastruktur zur Überwachung und Verifizierung. Als weiterer Nachteil ist zu sehen, daß hochpräzise Daten aus den genannten Systemen nur mit Zeitverzögerungen von Stunden oder länger zur Verfügung stehen.
  • Für metrologische Zwecke besonders geeignet ist das Zwei-Weg Verfahren (TWSTFT, Two Way Satellite Time- and Frequency Transfer) zur Zeitübertragung. Es ist ein von nationalen Eichbehörden (z.B. PTB Braunschweig) verwendetes Verfahren zum Vergleich existierender, auf Atomuhren basierender, Zeitskaien.
  • Der Vorteil dieses Verfahrens liegt in der prinzipiell bedingten Unabhängigkeit von der Satellitenposition und von Fehlern durch den Übertragungsweg. Er kann direkt aus der Symmetrie des Verfahrens abgeleitet werden. Da beide Partner einer Verbindung sowohl eine Sende- als auch Empfangseinrichtung benötigen, blieb die Anwendung des Verfahrens insbesondere wegen des relativ hohen Aufwandes auf wenige, nationale Behörden beschränkt (D, UK, F, OE, USA. JA, IT, ES, NL).
  • Die zunehmende Verfügbarkeit kleiner, kostengünstiger Satelliten-Bodenstationen mit Sendeeinrichtung läßt die systembedingten Nachteile heute immer mehr in den Hintergrund rücken. Es liegt nahe, das seit Jahren erprobte 2-Weg Verfahren als Alternative zu Einwegeverfahren (GPS, GLONASS) einer breiten Nutzung zugänglich zu machen.
  • Bisher stand dem im Wege, daß das 2-Wege Verfahren, auch TWSTFT (Two-Way Satellite Time and Frequency Transfer) genannt, sich auf den Vergleich bestehender, extern zu den hier beschriebenen Geräten befindlicher Uhren, beschränkte und daß die Meßergebnisse erst mit einer Zeitverzögerung von bis zu mehreren Tagen nach entsprechenden Berechnungen vom BIPM (Bureau International des Poids et Mesures, Paris) veröffentlicht werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Synchronisation von Entfernten Uhren über Satellit mit einer Zentralen Uhr zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten.
  • Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein Verfahren zur Synchronisation von Entfernten Uhren über Satellit mit einer Zentralen Uhr an einer Zentralen Bodenstation geschaffen wird, welches folgende Schritt aufweist:
    1. a) Verbinden der Zentralen Uhr mit mindestens einer an einer Satelliten-Bodenstation angeordneten Entfernten Uhr über eine bidirektionale Satellitenverbindung;
    2. b) Bidirektionales Senden und Empfangen von Zeitsignalen zwischen der Zentralen Uhr und der Entfernten Uhr über die Satellitenverbindung in Echtzeit;
    3. c) sowohl die Zentrale Uhr als auch die Entfernte Uhr bestimmen jeweils die Zeitdifferenz zwischen dem Empfangszeitpunkt des von der Gegenstation gesandten Signales gegenüber der lokalen Uhr;
    4. d) Austausch der beidseitig ermittelten Zeitdifferenzen der Entfernten Uhr und der Zentralen Uhr über die Satellitenverbindung, nämlich über die Funkstrecke, über die auch die Zeitsignale der Zentralen Uhr und der Entfernten Uhr ausgetauscht werden, in Echtzeit und
    5. e) Synchronisation der Entfernten Uhr nach Stand und Gang auf die Zentrale Uhr in Abhängigkeit der über die Satellitenverbindung ausgetauschten Zeitsignale und ermittelten Zeitdifferenzen.
  • Die Aufgabe wird außerdem insbesondere gelöst, indem eine Vorrichtung zur Synchronisation von Entfernten Uhren über Satellit mit einer Zentralen Uhr, insbesondere zur Durchführung einer Ausführungsform des zuvor beschriebenen Verfahrens, geschaffen wird, wobei die Vorrichtung umfasst:
    • eine an einer zentralen Bodenstation angeordnete Zentrale Uhr mit einer ersten Sende- und Empfangseinrichtung für Satellitensignale,
    • eine an einer Satelliten-Bodenstation angeordnete Entfernte Uhr mit einer zweiten Sende- und Empfangseinrichtung für Satellitensignale, wobei die ersten und zweiten Sende- und Empfangseinrichtungen über eine bidirektionale Satellitenverbindung miteinander in Verbindung stehen,
    • eine Einrichtung zur Bestimmung von Messdaten, umfassend die sowohl von der Zentralen Uhr als auch von der Entfernten Uhr jeweils zwischen dem Empfangszeitpunkt des von der Gegenstation gesandten Signales gegenüber der lokalen Uhr bestimmte Zeitdifferenz, sowie
    • einen an der Entfernten Uhr vorgesehenen Regelkreis zur Synchronisation der Entfernten Uhr nach Stand und Gang auf die Zentrale Uhr in Abhängigkeit der von der Zentralen Uhr an die Entfernte Uhr in Echtzeit übermittelten ersten Zeitdifferenz und der zweiten Zeitdifferenz, wobei
    • die Vorrichtung ausgebildet ist, um die Zeitdifferenzen in Echtzeit direkt über die Funkstrecke auszutauschen, über die auch die Zeitsignale der Entfernten Uhr und der Zentralen Uhr ausgetauscht werden.
  • Die zuvor genannten Nachteile behebt das Verfahren durch fünf wesentliche Neuerungen:
    1. 1. In der Entfernten Station befindet sich eine physikalische Uhr mit zusätzlicher Gangreserve. Es ist also nicht wie bisher beim 2-Weg Zeit-Transfer eine hochgenaue externe Uhr erforderlich, sondern es wird die direkt im Gerät eingebaute Uhr verwendet.
    2. 2. Die der Zeitübertragung dienenden Signale werden gleichzeitig für den bidirektionalen Austausch der 2-Weg Meßdaten genutzt.
    3. 3. Aufgrund der ständig erneuerten Meßdaten synchronisiert sich die Entfernte Uhr über einen Regelkreis auf die Zentrale Uhr unter Anbringung der sytembedingten Korrekturen, die ebenfalls zwischen den Stationen ausgetauscht werden.
    4. 4. Die an der Entfernten Uhr vorhandene Zeit- und Frequenzinformation steht in Form extern zugänglicher elektrischer Signale dem Nutzer zur Verfügung.
    5. 5. Die Qualität der Synchronisation ist aufgrund der ständigen Aufdatierung der Meßdaten mit minimalem Zeitverzug überprüfbar.
  • Für den Nutzer ergeben sich aus dem Verfahren folgende Vorteile:
    1. 1. Unabhängigkeit von Infrastrukturen mit militärischem- und/oder multinationalem Charakter.
    2. 2. Es besitzt keinerlei aus militärischen Gründen bewußt eingeführte Verschlechterung der Datenqualität ('Selective Availability').
    3. 3. Das System gewährleistet unter Ausnutzung des eingeführten Meßverfahrens nach dem 2-Wegeprinzip eine hohe Unabhängigkeit von der Satellitenposition. Es arbeitet ohne Kenntnis der Ausbreitungszeit längs des Übertragungsweges.
    4. 4. Die Qualität der in der Entfernten Station eingebauten Uhr kann im Vergleich zu Atom-Uhren deutlich geringer und kostengünstiger sein, da diese Uhr durch einen ständigen Regelkreis an die Zentrale Uhr angeglichen wird.
    5. 5. Das Verfahren ist geeignet, gerade auch Langzeitfehler (Drift) des Systemes so zuverlässig zu verhindern, wie es im praktischen Betrieb selbst kommerzielle Atomuhren höchster Qualität aus prinzipiellen Gründen nicht vermögen,
    6. 6. Das Verfahren arbeitet in Echt-Zeit ohne aufwendige Nachprozessierung der Daten.
    7. 7. Dem Nutzer stehen direkt verwendbare Zeitsignale zur Verfügung.
    8. 8. Das Verfahren besitzt durch direkte Relation zu einer anerkannten Zeitskala Eich-Qualität.
    9. 9. Das Meßverfahren ist einer Kalibration direkt zugänglich.
  • Vorzugsweise befindet sich die Entfernte Uhr als integraler Bestandteil in einer Satelliten-Bodenstation. Die Zentrale Uhr an einer Zentralen Bodenstation steht entweder ununterbrochen oder intermittierend mit einer oder mehreren Entfernten Uhren über bi-direktionale Satelliten-Kommunikationsverbindungen, genannt Zwei-Weg-Verbindungen, in Verbindung. Beide Seiten der Kommunikationsverbindung sind sowohl mit einer Sende- als auch mit einer Empfangseinrichtung für Satellitensignale ausgerüstet. Sowohl die Zentrale Uhr als auch die Entfernte Uhr bestimmen jeweils die Zeitdifferenz zwischen dem Empfangszeitpunkt des von der Gegenstation gesandten Signales gegenüber der lokalen Uhr. Diese Differenzen werden "Messdaten" genannt. Zentrale und Entfernte Uhr tauschen diese beidseitig gewonnenen "Messdaten" zusammen mit systembedingten Korrekturdaten intermittierend aus. Die Entfernte Uhr wird aufgrund der "Messdaten" nach Stand und Gang auf die Zentrale Uhr über einen Regelkreis synchronisiert. Für den Datenaustausch müssen außer den die Zeitinformation tragenden Satellitensignalen keine zusätzlichen Datenkanäle verwendet werden. Die so in der Bodenstation entstandene Zeit- und Frequenzinformationen stehen dem Nutzer physikalisch in der Form geeigneter puls- und/oder sinusförmiger Signale, genannt "Zeitsignale", einschließlich etwaiger digitaler Korrekturwerte zur Verfügung.
  • Die Entfernte, synchronisierte Uhr hat vorzugsweise eine eingebaute Gangreserve, die es erlaubt, Kommunikationsunterbrechungen bei reduzierter Genauigkeit zu überbrücken. Zur Genauigkeitssteigerung der in den Zeitsignalen befindlichen Informationen können dem Nutzer zusätzliche digitale Korrekturdaten zur Verfügung stehen. Die eindeutige Zeit- und Datumsangabe steht an einem Datenausgang zur Verfügung. Das Gesamtsystem benötigt keinerlei besondere Einrichtungen an Bord des Satelliten, wobei diese allerdings auch nicht ausgeschlossen werden. Das Gesamtsystem arbeitet ohne Information über die aktuelle Satellitenposition. Es handelt sich um ein Echt-Zeit-Verfahren mit ständiger, aktueller Verfügbarkeit der Datums-, Zeit- und Frequenzinformation.
  • Die Entfernte Bodenstation steht vorzugsweise über ein Frequenzmultiplexverfahren (FDMA) mittels der Zentralen Uhr in Verbindung.
  • Die Entfernte Bodenstation steht vorzugsweise über ein Codemultiplexverfahren (CDMA) mit der Zentralen Uhr in Verbindung.
  • Die Entfernte Bodenstation steht vorzugsweise über ein Zeitmultiplexverfahren (TDMA) mit der Zentralen Uhr in Verbindung.
  • Die Entfernte Bodenstation steht vorzugsweise über einen oder mehrere Satelliten mit der Zentralen Uhr in Verbindung.
  • Die Entfernte Bodenstation steht vorzugsweise mit einem System aus redundanten Zentralen Uhren über ein Multiplexverfahren in Verbindung.
  • Vorzugsweise steht eine beliebige Anzahl von Entfernten Bodenstationen über ein Multiplexverfahren mit der Zentralen Uhr in Verbindung.
  • Vorzugsweise steht eine beliebige Anzahl von Entfernten Bodenstationen über ein Multiplexverfahren mit einem redundanten System von Zentralen Uhren in Verbindung.
  • Vorzugsweise befindet sich an Bord des Satelliten ein transparenter Transponder.
  • Vorzugsweise befindet sich an Bord des Satelliten ein regenerativer Transponder.
  • Vorzugsweise wird dem Nutzer in digitaler Form der aktuelle Stand der Entfernten Uhr bezüglich der Zentralen Uhr mitgeteilt.
  • Vorzugsweise wird dem Nutzer ein Warnsignal zugeleitet, falls die Abweichung der Entfernten Uhr bezüglich der Zentralen Uhr einen Grenzwert überschreitet.
  • Vorzugsweise ist an der Zentralen Uhr der jeweilige Stand der Entfernten Uhr in Form von Telemetriedaten verfügbar.
  • Die Erfindung wird mit Bezug auf Figur 1 näher beschrieben. Figur 1 zeigt am Beispiel einer einfachen Kombination bestehend aus aus einer Zentralen Uhr (1) an einer Satellitenbodenstation (5) und einer Entfernten Uhr (2) in einer weiteren Satellitenbodenstation (11), wobei mit einer geeigneten Meassapparatur bestehend aus einer Sende- (7) und Empfangseinheit (8) an der Zentralen Station sowie den entsprechenden Sende- (12) und Empfangseinheit (13) an der entfernten Station ein Regelsignal (17) so gewonnen wird, dass die Entfernte Uhr (2) nach Stand und Gang mit der Zentralen Uhr (1) synchron ist. Zu diesem Zweck stehen beide Stationen mit eine bidirektionale Funkstrecke (9.1) und (9.2) über einen Satelliten (10) in Verbindung und tauschen in Echtzeit die Ergebnisse (15, 16) aus Zeitdifferenzmessungen (6, 14) in beiden Stationen direkt über die Funkstrecke (9.1, 9.2) aus, über die auch die Zeitsignale der Stationen ausgetauscht werden. Die Stellgrösse des Regelkreises (17) wird aus der Differenz der beiden Zeitdifferenzmessungen in der Entfernten Bodenstation gebildet. Sie beeinflusst die Frequenz der Entfernten Uhr (2). Die Referenzzeit (3) der Zentralen Uhr wird dem Nutzer an der Entfernten Uhr in Form von Zeitsignalen (18) zur Verfügung gestellt. Die Symmetrie des Gesamt-Aufbaues und der Funkstrecke sind maßgeblich für die Eliminierung der unbekannten Zeitverzögerungen des Übertragungsweges und durch den Satelliten.

Claims (21)

  1. Verfahren zur Synchronisation von Entfernten Uhren über Satellit mit einer Zentralen Uhr an einer Zentralen Bodenstation, mit folgenden Schritten:
    a) Verbinden der Zentralen Uhr mit mindestens einer an einer Satelliten-Bodenstation angeordneten Entfernten Uhr über eine bidirektionale Satellitenverbindung;
    b) Bidirektionales Senden und Empfangen von Zeitsignalen zwischen der Zentralen Uhr und der Entfernten Uhr über die Satellitenverbindung in Echtzeit;
    c) Sowohl die Zentrale Uhr als auch die Entfernte Uhr bestimmen jeweils die Zeitdifferenz zwischen dem Empfangszeitpunkt des von der Gegenstation gesandten Signales gegenüber der lokalen Uhr;
    d) Austausch der beidseitig ermittelten Zeitdifferenzen der Entfernten Uhr und der Zentralen Uhr über die Satellitenverbindung, nämlich über die Funkstrecke, über die auch die Zeitsignale der Zentralen Uhr und der Entfernten Uhr ausgetauscht werden, in Echtzeit und
    e) Synchronisation der Entfernten Uhr nach Stand und Gang auf die Zentrale Uhr in Abhängigkeit der über die Satellitenverbindung ausgetauschten Zeitsignale und ermittelten Zeitdifferenzen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bestimmten Zeitdifferenzen ununterbrochen oder intermittierend ausgetauscht werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisation der Entfernten Uhr mit der Zentralen Uhr mit Hilfe eines Regelkreises erfolgt, welcher aus der Differenz der beiden Zeitdifferenzen eine Stellgröße bildet.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Stellgröße die Frequenz der Entfernten Uhr beeinflusst wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzzeit der Zentralen Uhr an der Entfernten Uhr in Form von Zeitsignalen zur Verfügung steht.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um ein Echtzeit-Verfahren mit ständiger, aktueller Verfügbarkeit der Datums-, Zeit- und Frequenzinformation handelt.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Entfernten Uhr vorhandene Zeit- und Frequenzinformation in Form von puls- und/oder sinusförmigen Signalen einem Nutzer zur Verfügung gestellt werden.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Datenausgang der Entfernten Uhr die eindeutige Zeit- und Datumsangabe zur Verfügung gestellt wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entfernte Uhr über ein Frequenzmultiplexverfahren (FDMA) mit der Zentralen Uhr in Verbindung steht.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entfernte Uhr über ein Codemultiplexverfahren (CDMA) mit der Zentralen Uhr in Verbindung steht.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entfernte Uhr über ein Zeitmultiplexverfahren (TDMA) mit der Zentralen Uhr in Verbindung steht.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entfernte Uhr über einen oder mehrere Satelliten mit der Zentralen Uhr in Verbindung steht.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entfernte Uhr mit einem System aus redundanten Zentralen Uhren über ein Multiplexverfahren in Verbindung steht.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine beliebige Anzahl von Entfernten Uhren über ein Multiplexverfahren mit der Zentralen Uhr in Verbindung stehen.
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine beliebige Anzahl von Entfernten Uhren über ein Multiplexverfahren mit einem redundanten System von Zentralen Uhren in Verbindung stehen.
  16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich an Bord des Satelliten ein transparenter Transponder befindet.
  17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich an Bord des Satelliten ein regenerativer Transponder befindet.
  18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einem Nutzer in digitaler Form der aktuelle Stand der Entfernten Uhr bezüglich der Zentralen Uhr mitgeteilt wird.
  19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Nutzer ein Warnsignal zugeleitet wird, falls die Abweichung der Entfernten Uhr bezüglich der Zentralen Uhr einen Grenzwert überschreitet.
  20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Zentralen Uhr der jeweilige Stand der Entfernten Uhren in Form von Telemetriedaten verfügbar ist.
  21. Vorrichtung zur Synchronisation von Entfernten Uhren über Satellit mit einer Zentralen Uhr, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 20, umfassend
    - eine an einer zentralen Bodenstation angeordnete Zentrale Uhr mit einer ersten Sende- und Empfangseinrichtung für Satellitensignale,
    - eine an einer Satelliten-Bodenstation angeordnete Entfernte Uhr mit einer zweiten Sende- und Empfangseinrichtung für Satellitensignale, wobei die ersten und zweiten Sende- und Empfangseinrichtungen über eine bidirektionale Satellitenverbindung miteinander in Verbindung stehen,
    - eine Einrichtung zur Bestimmung von Messdaten, umfassend
    die sowohl von der Zentralen Uhr als auch von der Entfernten Uhr jeweils zwischen dem Empfangszeitpunkt des von der Gegenstation gesandten Signales gegenüber der lokalen Uhr bestimmte Zeitdifferenz, sowie
    - einen an der Entfernten Uhr vorgesehenen Regelkreis zur Synchronisation der Entfernten Uhr nach Stand und Gang auf die Zentrale Uhr in Abhängigkeit der von der Zentralen Uhr an die Entfernte Uhr in Echtzeit übermittelten ersten Zeitdifferenz und der zweiten Zeitdifferenz, wobei
    - die Vorrichtung ausgebildet ist, um die Zeitdifferenzen in Echtzeit direkt über die Funkstrecke auszutauschen, über die auch die Zeitsignale der Entfernten Uhr und der Zentralen Uhr ausgetauscht werden.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230232350A1 (en) * 2022-01-19 2023-07-20 Intelligent Fusion Technology, Inc. Methods and systems for time synchronization among unmanned aerial systems

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040230673A1 (en) * 2003-04-17 2004-11-18 International Business Machines Corporation Virtual counter device tolerant to hardware counter resets
EP1555772A3 (de) * 2004-01-15 2013-07-17 Yamaha Corporation Fernbedienungsverfahren externer Geräte
US7405694B1 (en) * 2006-03-06 2008-07-29 Rockwell Collins, Inc. Communication link time transfer to improve navigation system accuracy
US8169856B2 (en) * 2008-10-24 2012-05-01 Oracle International Corporation Time synchronization in cluster systems
US8194799B2 (en) * 2009-03-30 2012-06-05 King Fahd University of Pertroleum & Minerals Cyclic prefix-based enhanced data recovery method
DE102010007700A1 (de) * 2010-02-10 2011-08-11 Astrium GmbH, 82024 Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung der Integritätskommunikation in einem Satellitennavigationssystem
ITMI20101504A1 (it) 2010-08-05 2012-02-06 Digital Instr S R L Sistema per la sincronizzazione dei segnali su una rete ditelecomunicazioni
CN102545993B (zh) * 2011-12-20 2014-04-02 中国科学院国家授时中心 一种基于载波相位的卫星双向时间传递方法
CN102624513A (zh) * 2012-03-06 2012-08-01 北京无线电计量测试研究所 用于卫星双向时间比对调制解调器同步精度验证的装置
CN103293534B (zh) * 2013-05-10 2014-12-17 西安空间无线电技术研究所 一种卫星导航信号生成零值标定方法
RU2537090C1 (ru) * 2013-07-02 2014-12-27 Открытое акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (ОАО "Российские космические системы") Способ синхронизации шкал времени двух и более территориально удаленных наземных хранителей времени и система для его реализации
CN103345146B (zh) * 2013-07-11 2016-01-20 中国航天科工集团第二研究院二〇三所 一种用于卫星双向时间传递的卫星轨道摄动补偿方法
RU2565834C1 (ru) * 2014-04-15 2015-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО ТГТУ) Автоматизированная система навигации с контролем целостности навигационных данных спутниковых радионавигационных систем
CN105071851B (zh) * 2014-12-30 2018-06-29 北京无线电计量测试研究所 一种卫星双向时间频率传递系统的校准装置及方法
US10775749B2 (en) 2015-04-17 2020-09-15 The Mitre Corporation Robust and resilient timing architecture for critical infrastructure
RU2613865C2 (ru) * 2015-08-25 2017-03-21 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт прикладной астрономии Российской академии наук Способ синхронизации часов и устройство для его реализации
CN105137753A (zh) * 2015-09-11 2015-12-09 西安航光卫星测控技术有限公司 北斗多功能时统系统
CN105425262B (zh) * 2015-11-27 2017-11-03 中国科学院国家授时中心 一种实现卫星转发导航系统载波相位精密测量的方法
RU2662175C1 (ru) * 2017-08-15 2018-07-24 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Физико-Технических И Радиотехнических Измерений" (Фгуп "Вниифтри") Устройство для сравнения шкал времени
US10805924B2 (en) 2019-01-21 2020-10-13 Accord Ideation Private Limited Time interval measurement code-division multiple access transceiver
WO2021058816A1 (de) 2019-09-26 2021-04-01 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren zur synchronisation der zeitbasen mindestens zweier terrestrischer einrichtungen
CN110764401B (zh) * 2019-10-29 2021-11-16 北京无线电计量测试研究所 一种船载时间同步校准设备
CN112511259B (zh) * 2020-12-18 2023-05-16 南方电网电力科技股份有限公司 智能终端时钟管理方法、装置、存储介质及终端设备
RU2767163C1 (ru) * 2021-04-21 2022-03-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича" Способ синхронизации часов в цифровых сетях
CN114002939B (zh) * 2021-06-17 2023-08-04 中国科学院国家授时中心 一种实现透明转发卫星授时的方法和系统
CN113341686B (zh) * 2021-07-02 2022-05-13 长沙学院 一种单星多历元校时方法、装置、计算机设备和存储介质
CN114466444A (zh) * 2021-12-31 2022-05-10 华为技术有限公司 一种时钟同步的方法、装置和系统

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3541552A (en) 1968-07-26 1970-11-17 Us Navy Synchronization system
US3521279A (en) * 1968-08-20 1970-07-21 Sierra Research Corp Mobile clock synchronization techniques
DE1905532B2 (de) * 1968-10-16 1971-06-03 Schaltung zur synchronisierung der takt und oder traeger frequenz bei der impulsbuendelweisen uebertragung von digi talen signalen ueber nachrichten satelliten zwischen meh reren bodenstationen mittels zeitmultiplex
US4346470A (en) * 1980-03-21 1982-08-24 Ibm Corporation Initial acquisition of synchronization for a station in a TDMA satellite communication network
US4368987A (en) 1980-06-25 1983-01-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Conjugate-phase, remote-clock synchronizer
JPS58111784A (ja) * 1981-12-25 1983-07-02 Nec Corp 時刻の遠隔較正方式
US4494211A (en) * 1982-11-24 1985-01-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Balanced system for ranging and synchronization between satellite pairs
FR2537363B1 (fr) * 1982-12-02 1988-09-02 Nippon Telegraph & Telephone Dispositif de retablissement de signal d'horloge pour un systeme de telecommunication par satellite a acces multiple par repartition dans le temps
US4530091A (en) * 1983-07-08 1985-07-16 At&T Bell Laboratories Synchronization of real-time clocks in a packet switching system
CA2034634C (en) * 1991-01-21 1995-02-07 Seiji Kachi Spread packet communication system
US5410588A (en) * 1991-04-03 1995-04-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Mobile radio communications system having a supervising radio transmitting station for transmitting a reference synchronizing signal to a first and second base stations via a radio link
US5261118A (en) * 1991-10-04 1993-11-09 Motorola, Inc. Simulcast synchronization and equalization system and method therefor
CA2091962A1 (en) * 1992-03-31 1993-10-01 Mark L. Witsaman Clock synchronization system
FI933129A0 (fi) * 1993-07-08 1993-07-08 Nokia Mobile Phones Ltd Dataoeverfoeringsfoerfarande foer ett digitalt cellulaert mobiltelefonsystem och ett digitalt cellulaert mobiltelefonsystem
US5481258A (en) * 1993-08-11 1996-01-02 Glenayre Electronics, Inc. Method and apparatus for coordinating clocks in a simulcast network
US5666330A (en) * 1994-07-21 1997-09-09 Telecom Solutions, Inc. Disciplined time scale generator for primary reference clocks
US6278660B1 (en) * 1996-04-29 2001-08-21 Sun Microsystems, Inc. Time-zone-tracking timepiece
US5884142A (en) * 1997-04-15 1999-03-16 Globalstar L.P. Low earth orbit distributed gateway communication system
JPH10311886A (ja) * 1997-05-13 1998-11-24 Citizen Watch Co Ltd 時刻情報管理システム
US6157957A (en) * 1998-01-22 2000-12-05 Cisco Technology, Inc. Clock synchronization system and method using a continuous conversion function for a communication network
US6128469A (en) * 1998-03-21 2000-10-03 Aeroastro, Inc. Satellite communication system with a sweeping high-gain antenna
US6347084B1 (en) * 1998-05-28 2002-02-12 U.S. Philips Corporation Method of timestamp synchronization of a reservation-based TDMA protocol
US6674730B1 (en) * 1998-08-04 2004-01-06 Tachyon, Inc. Method of and apparatus for time synchronization in a communication system
FR2785110B1 (fr) * 1998-10-27 2000-12-15 Dassault Electronique Dispositif d'echange de signaux radioelectriques munis de marqueurs temporels, en particulier pour la synchronisation d'horloges
US6654356B1 (en) * 1998-10-29 2003-11-25 Agilent Technologies, Inc. Distributed control system architecture based on synchronized clocks
FR2790888B1 (fr) * 1999-03-11 2003-04-25 Agence Spatiale Europeenne Procede de synchronisation entre une horloge de reference d'une station au sol et une horloge d'au moins un dispositif distant

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230232350A1 (en) * 2022-01-19 2023-07-20 Intelligent Fusion Technology, Inc. Methods and systems for time synchronization among unmanned aerial systems

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