RU166018U1 - WATCH SYNCHRONIZATION DEVICE - Google Patents

WATCH SYNCHRONIZATION DEVICE Download PDF

Info

Publication number
RU166018U1
RU166018U1 RU2016107683/28U RU2016107683U RU166018U1 RU 166018 U1 RU166018 U1 RU 166018U1 RU 2016107683/28 U RU2016107683/28 U RU 2016107683/28U RU 2016107683 U RU2016107683 U RU 2016107683U RU 166018 U1 RU166018 U1 RU 166018U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
clock
input
shaper
output
messages
Prior art date
Application number
RU2016107683/28U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Анатольевич Барский
Леонид Яковлевич Белов
Валерий Дмитриевич Беспалый
Виктор Константинович Кошелев
Евгений Анатольевич Тюлин
Original Assignee
Акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени" filed Critical Акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени"
Priority to RU2016107683/28U priority Critical patent/RU166018U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU166018U1 publication Critical patent/RU166018U1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04CELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C13/00Driving mechanisms for clocks by master-clocks
    • G04C13/02Circuit arrangements; Electric clock installations
    • G04C13/021Circuit arrangements; Electric clock installations master-slave systems using transmission of singular pulses for driving directly slave-clocks step by step

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electric Clocks (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

Устройство для синхронизации часов, содержащее первичные часы, приемник сигналов глобальной навигационной спутниковой системы, приемник эталонных сигналов частоты и времени наземных станций, а также связанный с ними каналами обмена данными центральный процессор, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит оптический сетевой порт, формирователь передаваемых на вторичные часы сообщений, соединенный своим выходом с входом оптического сетевого порта, и формирователь принимаемых от вторичных часов сообщений, соединенный своим входом с выходом оптического сетевого порта, при этом выход первичных часов соединен с первым входом формирователя передаваемых на вторичные часы сообщений и первым входом центрального процессора, второй вход которого соединен с выходом формирователя принимаемых от вторичных часов сообщений, а выход соединен со вторым входом формирователя передаваемых на вторичные часы сообщений.A clock synchronization device comprising a primary clock, a signal receiver of a global navigation satellite system, a receiver of reference signals of frequency and time of ground stations, as well as a central processor connected to them by data exchange channels, characterized in that the device further comprises an optical network port, a shaper transmitted to a secondary clock of messages, connected by its output to the input of the optical network port, and a shaper of messages received from the secondary clock, connected by its input to the output of the optical network port, while the output of the primary clock is connected to the first input of the shaper of messages transmitted to the secondary clock and the first input of the central processor, the second input of which is connected to the output of the shaper of messages received from the secondary clock, and the output is connected to the second input of the shaper of transmitted on the secondary hours of messages.

Description

Полезная модель относится к средствам временной синхронизации и может быть использована в устройствах, осуществляющих синхронизацию территориально разнесенных вторичных часов относительно первичных часов.The utility model relates to time synchronization tools and can be used in devices that synchronize geographically spaced secondary clocks relative to primary clocks.

Обобщенная структурная схема системы синхронизации удаленных вторичных часов относительно первичных часов, представлена, в частности, в патенте [1] - US 3756012, G04C 13/02, опубл. 04.09.1973 (Fig. 8). В этой системе устройство, осуществляющее синхронизацию удаленных вторичных часов, содержит, см. [1, Fig. 1], первичные часы, средства формирования синхронизирующих сигналов и средства для их передачи по радиоканалу удаленному потребителю, при этом первичные часы содержат высокоточный стандарт частоты и выполненный на основе делителей частоты формирователь шкалы времени первичных часов.A generalized structural diagram of a synchronization system for a remote secondary clock relative to the primary clock is presented, in particular, in patent [1] - US 3756012, G04C 13/02, publ. 09/04/1973 (Fig. 8). In this system, a device that synchronizes a remote secondary clock contains, see [1, Fig. 1], primary clocks, means for generating synchronizing signals and means for transmitting them over the air to a remote consumer, while the primary clocks contain a high-precision frequency standard and a primary time clock scaler based on frequency dividers.

Аналогичные по выполнению устройства, предназначенные для синхронизации удаленных вторичных часов, представлены также в авторских свидетельствах: [2] - SU 591800, G04C 13/02, опубл. 05.02.1978; [3] - SU 1160361, G04C 13/02, опубл. 07.06.1985.Similar in design devices designed to synchronize a remote secondary clock are also presented in the copyright certificates: [2] - SU 591800, G04C 13/02, publ. 02/05/1978; [3] - SU 1160361, G04C 13/02, publ. 06/07/1985.

Особенностью устройств для синхронизации часов, представленных в [1]-[3], является отсутствие возможности их собственной временной синхронизации относительно внешних эталонных сигналов, например, сигналов глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС), которые по условиям своего формирования синхронизированы относительно общей системной шкалы времени UTC (международной шкалы координированного времени) или шкалы координированного времени Российской Федерации UTC (SU).A feature of the clock synchronization devices presented in [1] - [3] is the lack of the possibility of their own time synchronization with respect to external reference signals, for example, signals of the global navigation satellite system (GNSS), which, according to their formation conditions, are synchronized with respect to the general system time scale UTC (international coordinated time scale) or coordinated time scale of the Russian Federation UTC (SU).

Указанное отсутствие возможности собственной синхронизации относительно внешних эталонных сигналов в устройствах, представленных в [1]-[3], повышает требования к стандарту частоты первичных часов, вынуждая использовать для его реализации дорогостоящие высокостабильные квантовые стандарты частоты (водородные, рубидиевые, цезиевые) со сложными системами термостабилизации.The indicated lack of the possibility of self-synchronization with respect to external reference signals in the devices presented in [1] - [3] increases the requirements for the standard frequency of the primary clock, forcing it to use expensive highly stable quantum frequency standards (hydrogen, rubidium, cesium) with complex systems thermal stabilization.

Примером устройства для синхронизации часов, оснащенного средствами для осуществления собственной временной синхронизации относительно внешних эталонных сигналов, является устройство, входящее в состав станции синхронизации времени, представленной в патенте на полезную модель [4] - RU 105752 (U1), G04C 13/00, опубл. 20.06.2011. Это устройство принято в качестве прототипа.An example of a device for clock synchronization, equipped with means for performing its own time synchronization with respect to external reference signals, is a device that is part of a time synchronization station, presented in the patent for utility model [4] - RU 105752 (U1), G04C 13/00, publ. . 06/20/2011. This device is adopted as a prototype.

Устройство для синхронизации часов, принятое в качестве прототипа, содержит первичные часы, приемник сигналов ГНСС, приемник эталонных сигналов частоты и времени наземных станций и связанный с ними центральный процессор. Устройство также содержит подключенный к центральному процессору модуль управления вторичными часами, предназначенный для формирования сигналов временной синхронизации в форме, удобной для передачи потребителю по каналу радиосвязи.A device for clock synchronization, adopted as a prototype, contains a primary clock, a GNSS signal receiver, a receiver of reference signals of frequency and time of ground stations and a central processor associated with them. The device also contains a secondary clock control module connected to the central processor, designed to generate time synchronization signals in a form convenient for transmission to a consumer via a radio channel.

Первичные часы представляют собой электронное устройство, содержащее опорный генератор и формирователь шкалы времени, выполненный на основе делителей частоты.The primary clock is an electronic device containing a reference generator and a shaper of the time scale, made on the basis of frequency dividers.

Приемник сигналов ГНСС представляет собой, например, приемник сигналов ГЛОНАСС.The GNSS signal receiver is, for example, a GLONASS signal receiver.

Приемник эталонных сигналов частоты и времени наземных станций представляет собой, например, приемник сигналов радиостанций государственной службы времени, частоты и определения параметров вращения Земли РФ.The receiver of the reference signals of the frequency and time of ground stations is, for example, a receiver of signals of radio stations of the public service of time, frequency and determination of the Earth’s rotation parameters of the Russian Federation.

Модуль управления вторичными часами представляет собой контроллер с выходом повышенной мощности, обеспечивающий формирование и передачу по радиоканалу сигналов синхронизации для удаленных вторичных часов, например электромеханических.The secondary clock control module is a controller with an increased power output, which provides the generation and transmission of synchronization signals via a radio channel for a remote secondary clock, for example, an electromechanical one.

Устройство-прототип работает следующим образом.The prototype device operates as follows.

Первичные часы с помощью опорного генератора и делителей частоты формируют шкалу времени первичных часов. Сигналы шкалы времени первичных часов поступают на центральный процессор.The primary clock using the reference generator and frequency dividers form the time scale of the primary clock. The primary clock timeline signals are sent to the central processor.

Приемник сигналов ГНСС и приемник эталонных сигналов частоты и времени наземных станций осуществляют прием из эфира и последующую обработку сигналов, несущих информацию о шкале координированного времени Российской Федерации UTC (SU). Полученные сигналы эталонной шкалы времени, соответствующие шкале времени UTC (SU), поступают на центральный процессор.The GNSS signal receiver and the receiver of the reference signals of the frequency and time of ground stations receive from the air and subsequent processing of signals that carry information on the coordinated time scale of the Russian Federation UTC (SU). The received signals of the reference time scale corresponding to the UTC (SU) time scale are supplied to the central processor.

С помощью центрального процессора производится сравнение шкалы времени первичных часов и эталонной шкалы времени, соответствующей шкале времени UTC (SU), и формирование сигнала поправки. Эта поправка вводится в шкалу времени первичных часов, осуществляя ее коррекцию в соответствии со шкалой времени UTC (SU). При этом наивысшая точность, а также глобальность и непрерывность обеспечиваются в том случае, когда для формирования сигнала поправки используются сигналы ГЛОНАСС.Using the central processor, the time scale of the primary clock and the reference time scale corresponding to the UTC (SU) time scale are compared and the correction signal is generated. This correction is entered into the time scale of the primary hours, making its correction in accordance with the UTC (SU) time scale. At the same time, the highest accuracy, as well as globality and continuity are ensured when GLONASS signals are used to generate the correction signal.

Информация о времени в откорректированной таким образом шкале времени первичных часов передается центральным процессором на вход модуля управления вторичными часами, который осуществляет формирование выходных сигналов в форме, удобной для передачи потребителю по каналу связи, например по радиоканалу.Time information in the primary clock scale adjusted in such a way is transmitted by the central processor to the input of the secondary clock control module, which generates output signals in a form convenient for transmission to the consumer via a communication channel, for example, via a radio channel.

На стороне потребителя эти сигналы используются для синхронизации шкалы времени вторичных часов относительно шкалы времени первичных часов.On the consumer side, these signals are used to synchronize the secondary clock timeline with respect to the primary clock timeline.

Достоинством устройства-прототипа является возможность использования в его первичных часах относительно простых опорных генераторов, например кварцевых или квантовых с упрощенной схемой термостабилизации.The advantage of the prototype device is the ability to use relatively simple reference generators, for example, quartz or quantum ones, with a simplified thermal stabilization scheme in its primary clock.

Технической проблемой, которая остается нерешенной в устройстве-прототипе, является обеспечение возможности достижения приемлемой точности синхронизации шкалы времени вторичных часов по отношению к шкале времени первичных часов в условиях все возрастающих требований, предъявляемых к точности синхронизации. Проблема обусловлена тем, что формирование выходных сигналов в устройстве-прототипе происходит только на основе шкалы времени первичных часов без учета состояния синхронизируемых вторичных часов, в нем не предусмотрены средства для приема соответствующих сообщений. Отсутствие возможности приема сообщений от синхронизируемых вторичных часов не позволяет получать данные о текущем отклонении шкалы времени вторичных часов от шкалы времени первичных часов, а также о временных задержках на трассе передачи сигналов, и использовать эти данные при формировании выходных сигналов для обеспечения точной синхронизации вторичных часов.A technical problem that remains unresolved in the prototype device is the ability to achieve acceptable accuracy of synchronization of the time scale of the secondary clock with respect to the time scale of the primary clock in the face of ever-increasing requirements for synchronization accuracy. The problem is due to the fact that the formation of the output signals in the prototype device occurs only on the basis of the time scale of the primary clock without taking into account the state of the synchronized secondary clock, it does not provide means for receiving the corresponding messages. The inability to receive messages from synchronized secondary clocks does not allow to obtain data on the current deviation of the secondary clock timeline from the primary clock timeline, as well as on time delays on the signal transmission path, and to use this data when generating output signals to ensure accurate synchronization of the secondary clock.

Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является создание устройства для синхронизации часов, характеризующегося возможностью формирования выходных сигналов с учетом сообщений, принимаемых с синхронизируемых вторичных часов, что позволяет решить проблему обеспечения точности синхронизации шкалы времени вторичных часов по отношению к шкале времени первичных часов.The technical result, which is achieved by the claimed utility model, is to create a device for clock synchronization, characterized by the possibility of generating output signals taking into account messages received from synchronized secondary clocks, which allows to solve the problem of ensuring the accuracy of synchronization of the time scale of the secondary clock in relation to the primary time scale hours.

Сущность полезной модели заключается в следующем. Устройство для синхронизации часов содержит первичные часы, приемник сигналов ГНСС, приемник эталонных сигналов частоты и времени наземных станций, а также связанный с ними каналами обмена данными центральный процессор. В отличие от прототипа, устройство дополнительно содержит оптический сетевой порт, формирователь передаваемых на вторичные часы сообщений, соединенный своим выходом с входом оптического сетевого порта, и формирователь принимаемых от вторичных часов сообщений, соединенный своим входом с выходом оптического сетевого порта, при этом выход первичных часов соединен с первым входом формирователя передаваемых на вторичные часы сообщений и первым входом центрального процессора, второй вход которого соединен с выходом формирователя принимаемых от вторичных часов сообщений, а выход соединен со вторым входом формирователя передаваемых на вторичные часы сообщений.The essence of the utility model is as follows. A clock synchronization device comprises a primary clock, a GNSS signal receiver, a receiver of reference signals of frequency and time of ground stations, as well as a central processor connected to them by data exchange channels. Unlike the prototype, the device further comprises an optical network port, a shaper of messages transmitted to the secondary clock connected to the input of the optical network port, and a shaper of messages received from the secondary clock connected to the input of the optical network port by the output, while the output of the primary clock connected to the first input of the shaper of messages transmitted to the secondary clock and the first input of the central processor, the second input of which is connected to the output of the shaper Mykh messages from the secondary clock, and an output connected to the second input of the clocks transmitted on the secondary messages.

Сущность полезной модели и ее реализуемость поясняются структурной схемой устройства для синхронизации часов.The essence of the utility model and its feasibility are illustrated by the block diagram of the device for clock synchronization.

Заявляемое устройство для синхронизации часов содержит первичные часы 1, приемник 2 сигналов ГНСС, приемник 3 эталонных сигналов частоты и времени наземных станций, а также связанный с ними каналами обмена данными центральный процессор 4. Устройство также содержит оптический сетевой порт 5, формирователь 6 передаваемых на вторичные часы сообщений, соединенный своим выходом с входом оптического сетевого порта 5, и формирователь 7 принимаемых от вторичных часов сообщений, соединенный своим входом с выходом оптического сетевого порта 5. При этом выход первичных часов 1 соединен с первым входом формирователя 6 передаваемых на вторичные часы сообщений и первым входом центрального процессора 4, второй вход центрального процессора 4 соединен с выходом формирователя 7 принимаемых от вторичных часов сообщений, а выход соединен со вторым входом формирователя 6 передаваемых на вторичные часы сообщений.The inventive device for clock synchronization contains a primary clock 1, a receiver 2 GNSS signals, a receiver 3 of the reference signals of the frequency and time of ground stations, as well as a central processor 4 connected to them by data exchange channels. The device also contains an optical network port 5, a shaper 6 transmitted to the secondary a clock of messages connected by its output to the input of the optical network port 5, and a shaper 7 of messages received from the secondary clock, connected by its input to the output of the optical network port 5. When this ohm, the output of the primary clock 1 is connected to the first input of the shaper 6 of messages transmitted to the secondary clock and the first input of the central processor 4, the second input of the central processor 4 is connected to the output of the shaper 7 of messages received from the secondary clock, and the output is connected to the second input of the shaper 6 transmitted to the secondary hours of messages.

Первичные часы 1 представляют собой электронное устройство, содержащее опорный генератор, выполненный, например, на основе рубидиевого стандарта частоты, связанный с ним формирователь шкалы времени, выполненный на основе делителей частоты, и связанное с формирователем шкалы времени устройство управления, осуществляющее коррекцию формируемой шкалы времени (на структурной схеме не показаны). Устройство управления связано каналом обмена данными с центральным процессором 4. Выход формирователя шкалы времени образует выход первичных часов 1, связанный с первым входом центрального процессора 4 и первым входом формирователя 6 передаваемых на вторичные часы сообщений.The primary clock 1 is an electronic device containing a reference generator made, for example, on the basis of the rubidium frequency standard, a time scaler associated with it, made on the basis of frequency dividers, and a control device associated with the time scaler, which corrects the generated time scale ( not shown in the block diagram). The control device is connected by a data exchange channel with the central processor 4. The output of the shaper of the timeline forms the output of the primary clock 1 associated with the first input of the central processor 4 and the first input of the shaper 6 of messages transmitted to the secondary clock.

Приемник 2 сигналов ГНСС представляет собой, например, приемовычислительный модуль обработки сигналов ГЛОНАСС, выделяющий информацию о шкале времени UTC(SU). Приемник 2 сигналов ГНСС связан каналом обмена данными с центральным процессором 4.The GNSS signal receiver 2 is, for example, a GLONASS signal-processing module that selects UTC (SU) timeline information. The receiver 2 of the GNSS signals is connected by a data exchange channel with the central processor 4.

Приемник 3 эталонных сигналов частоты и времени наземных станций представляет собой, например, блок приемовычислительных модулей сигналов импульсно-фазовых радионавигационных систем ДВ-диапазона («РНС-Е», «РНС-В») и сигналов времени станций связи СДВ-диапазона («РАБ-99», «РЙХ-63»). Приемник 3 эталонных сигналов частоты и времени наземных станций связан каналом обмена данными с центральным процессором 4.The receiver 3 of the reference signals of the frequency and time of ground stations is, for example, a block for receiving computational modules of signals of pulsed-phase radio navigation systems of the DV range ("RNS-E", "RNS-V") and time signals of communication stations of the SDV range ("RAB -99 "," RICH-63 "). The receiver 3 of the reference signals of the frequency and time of ground stations is connected by a data exchange channel with the central processor 4.

Центральный процессор 4 может быть выполнен на базе микросхем «ПЛИСС» с соответствующим программным обеспечением.The central processor 4 can be performed on the basis of the "PLISS" microcircuits with the corresponding software.

Оптический сетевой порт 5 может быть выполнен в виде совокупности приемной и предающей оптронных пар, обеспечивающих прием/передачу сообщений через волоконно-оптическую линию связи, связывающую заявляемое устройство с синхронизируемым объектом - вторичными часами (на структурной схеме не показаны).The optical network port 5 can be made in the form of a combination of receiving and transmitting optocoupler pairs, providing message reception / transmission via a fiber-optic communication line connecting the inventive device with a synchronized object - a secondary clock (not shown in the structural diagram).

Формирователь 6 передаваемых на вторичные часы сообщений может быть выполнен на базе контроллера, преобразующего передаваемые коды времени и сообщения в формат сигналов оптического сетевого порта 5.Shaper 6 messages transmitted to the secondary clock can be performed on the basis of a controller that converts the transmitted time codes and messages into the signal format of the optical network port 5.

Формирователь 7 принимаемых от вторичных часов сообщений может быть выполнен на базе контроллера, преобразующего сигналы, поступающие с оптического сетевого порта 5, в формат сообщений, воспринимаемых центральным процессором 4.The shaper 7 of messages received from the secondary clock can be performed on the basis of a controller that converts the signals from the optical network port 5 into the format of messages received by the central processor 4.

Заявляемое устройство для синхронизации часов работает следующим образом.The inventive device for clock synchronization operates as follows.

Первичные часы 1 формируют шкалу времени первичных часов. Метки шкалы времени первичных часов 1 и их коды, соответствующие времени передачи, с выхода первичных часов 1 поступают на первый вход центрального процессора 4 и первый вход формирователя 6 передаваемых на вторичные часы сообщений.The primary clock 1 forms the time scale of the primary clock. The timeline marks of the primary clock 1 and their codes corresponding to the transmission time, from the output of the primary clock 1 are supplied to the first input of the central processor 4 and the first input of the former 6 of the messages transmitted to the secondary clock.

На второй вход центрального процессора 4 с выхода формирователя 7 принимаемых от вторичных часов сообщений поступают данные от синхронизируемых вторичных часов.The second input of the Central processor 4 from the output of the shaper 7 received from the secondary clock messages receive data from the synchronized secondary clock.

С помощью приемника 2 сигналов ГНСС или приемника 3 эталонных сигналов частоты и времени наземных станций (выбор приемника производится по командам, поступающим от центрального процессора 4 по каналам обмена данными в зависимости от условий приема сигналов) производится выделение меток шкалы времени UTC (SU), содержащихся в принимаемых приемниками 2 и 3 сигналах. Метки шкалы времени UTC (SU) поступают на центральный процессор 4.Using a receiver 2 GNSS signals or a receiver 3 reference signals of the frequency and time of ground stations (the receiver is selected according to the commands received from the central processor 4 via data exchange channels depending on the conditions of signal reception), the UTC (SU) timeline marks contained in in receivers 2 and 3 received. UTC (SU) timeline labels are sent to CPU 4.

В центральном процессоре 4 осуществляется процедура определения величины расхождения между шкалой времени UTC (SU) и шкалой времени первичных часов 1, результат которой в виде поправки передается по каналу обмена данными на первичные часы 1, где эта поправка вводится в шкалу времени первичных часов 1, обеспечивая ее совмещение со шкалой времени UTC (SU).In the central processor 4, the procedure for determining the discrepancy between the UTC (SU) time scale and the primary clock 1 time scale is carried out, the result of which is transmitted as a correction via the data exchange channel to primary clock 1, where this correction is entered into the primary clock 1 time scale, providing its combination with the UTC (SU) timeline.

Также в центральном процессоре 4 осуществляется процедура определения величины расхождения между шкалой времени первичных часов 1 и шкалой времени синхронизируемых вторичных часов, а также величины временной задержки на трассе передачи сигналов.Also in the Central processor 4, the procedure for determining the discrepancy between the time scale of the primary clock 1 and the time scale of the synchronized secondary clock, as well as the amount of time delay on the signal transmission path, is carried out.

Данные, характеризующие смещение шкалы времени вторичных часов относительно первичных часов, а также величину задержки в канале связи, с выхода центрального процессора 4 поступают на второй вход формирователя 6 передаваемых на вторичные часы сообщений, на первый вход которого поступают метки шкалы времени первичных часов 1 и их коды, соответствующие времени передачи.Data characterizing the shift of the time scale of the secondary clock relative to the primary clock, as well as the amount of delay in the communication channel, from the output of the central processor 4 is fed to the second input of the shaper 6 of messages transmitted to the secondary clock, the first input of which receives the timeline marks of the primary clock 1 and their codes corresponding to the transmission time.

Формирователь 6 передаваемых на вторичные часы сообщений на основе полученных входных данных и сигналов формирует выходные сигналы, которые через оптический сетевой порт 5 поступают в волоконно-оптическую линию связи для передачи на синхронизируемые вторичные часы.Shaper 6 of messages transmitted to the secondary clock on the basis of the received input data and signals generates output signals that are transmitted through the optical network port 5 to the fiber-optic communication line for transmission to synchronized secondary clocks.

На стороне синхронизируемых вторичных часов эти сигналы используются для синхронизации шкалы времени вторичных часов относительно шкалы времени первичных часов (вопросы выполнения и функционирования вторичных часов не относятся к предмету заявляемой полезной модели и в рамках настоящей заявки не рассматриваются). Кроме этого вторичные часы формируют сообщения обратной связи, которые по волоконно-оптической линии связи поступают на оптический сетевой порт 5 и далее на вход формирователя 7 принимаемых от вторичных часов сообщений. С выхода формирователя 7 данные от вторичных часов поступают на второй вход центрального процессора 4 для последующего определения величины расхождения между шкалой времени первичных часов 1 и шкалой времени вторичных часов, а также временной задержки на трассе передачи сигналов.On the side of the synchronized secondary clock, these signals are used to synchronize the time scale of the secondary clock relative to the time scale of the primary clock (questions of the performance and functioning of the secondary clock are not related to the subject of the claimed utility model and are not considered in the framework of this application). In addition, the secondary clock generates feedback messages, which are transmitted through the fiber-optic communication line to the optical network port 5 and then to the input of the shaper 7 of messages received from the secondary clock. From the output of the shaper 7, data from the secondary clock is fed to the second input of the central processor 4 for subsequent determination of the discrepancy between the time scale of the primary clock 1 and the time scale of the secondary clock, as well as the time delay on the signal transmission path.

Суть процесса определения величины расхождения между шкалой времени первичных часов 1 и шкалой времени вторичных часов, а также временной задержки на трассе передачи сигналов можно пояснить следующим примером.The essence of the process of determining the discrepancy between the time scale of the primary clock 1 and the time scale of the secondary clock, as well as the time delay on the signal transmission path, can be explained by the following example.

Метка шкалы времени первичных часов 1 и ее код, соответствующий времени t1 ее передачи, поступают на первый вход центрального процессора 4, где осуществляется ее фиксация. Эта же метка и ее код поступают с выхода устройства через волоконно-оптическую линию связи на вторичные часы, где фиксируется время t2 ее приема в шкале времени вторичных часов. Значение времени t2 представляет собой сумму следующих составляющих:The time scale label of the primary clock 1 and its code corresponding to the time t 1 of its transmission are received at the first input of the central processor 4, where it is fixed. The same label and its code are received from the output of the device via a fiber-optic communication line to the secondary clock, where the time t 2 of its reception is fixed in the time scale of the secondary clock. The value of time t 2 represents the sum of the following components:

t2=t1+Δtсм+Δtтр,t 2 = t 1 + Δt cm + Δt tr

где: t1 - время передачи метки времени в шкале времени первичных часов 1;where: t 1 - transmission time stamp in the time scale of the primary clock 1;

Δtсм - величина расхождения (смещения) между шкалой времени первичных часов 1 и шкалой времени вторичных часов;Δt cm is the discrepancy (offset) between the time scale of the primary clock 1 and the time scale of the secondary clock;

Δtтр - величина временной задержки на трассе распространения сигналов по волоконно-оптической линии связи.Δt tr - the value of the time delay on the signal propagation path along the fiber-optic communication line.

Далее зафиксированное значение t2, а также метка времени вторичных часов и ее код в момент времени вторичных часов t3, где t3>t2, поступают через волоконно-оптическую линию связи в обратном направлении на оптический сетевой порт 5 и далее на формирователь 7 принимаемых от вторичных часов сообщений, который преобразует сообщения в формат сигналов центрального процессора 4.Next, the recorded value of t 2 , as well as the time stamp of the secondary clock and its code at the time moment of the secondary clock t 3 , where t 3 > t 2 , are transmitted through the fiber-optic communication line in the opposite direction to the optical network port 5 and then to the former 7 received from the secondary clock of messages, which converts the messages into the signal format of the Central processor 4.

Процессором 4 запоминаются значения t2 и t3, а также фиксируется время t4 приема метки времени вторичных часов в шкале времени первичных часов 1, которое представляет собой сумму следующих составляющих:The processor 4 remembers the values of t 2 and t 3 , and also records the time t 4 of receiving the time stamp of the secondary clock in the primary clock 1 time scale, which is the sum of the following components:

t4=t3-Δtсм+Δtтр.t 4 = t 3 -Δt cm + Δt tr

На основании принятых сообщений о значениях t2 и t3, с учетом зафиксированного значения t4 и ранее зафиксированного значения t1 в процессоре 4 рассчитываются искомые значения Δtсм и Δtтр по формулам:Based on the received messages about the values of t 2 and t 3 , taking into account the fixed value of t 4 and previously fixed value of t 1 in the processor 4, the desired values Δt cm and Δt tr are calculated by the formulas:

Δtсм=[(t2-t1)-(t4-t3)]/2;Δt cm = [(t 2 -t 1 ) - (t 4 -t 3 )] / 2;

Δtтр=[(t2-t1)+(t4-t3)]/2.Δt tr = [(t 2 -t 1 ) + (t 4 -t 3 )] / 2.

Полученные таким образом данные, характеризующие смещение шкалы времени вторичных часов относительно первичных часов 1, а также величину задержки в канале связи, поступают, как указывалось выше, на второй вход формирователя 6 передаваемых на вторичные часы сообщений.Thus obtained data characterizing the shift of the time scale of the secondary clock relative to the primary clock 1, as well as the amount of delay in the communication channel, are supplied, as mentioned above, to the second input of the shaper 6 messages transmitted to the secondary clock.

В формирователе 6 эти данные, например, преобразуются в служебное сообщение, которое одновременно с метками шкалы времени первичных часов 1 передается на синхронизируемые вторичные часы, обеспечивая точность их временной синхронизации относительно шкалы времени первичных часов 1.In shaper 6, this data, for example, is converted into a service message, which is simultaneously transmitted with the time clock marks of the primary clock 1 to synchronized secondary clocks, ensuring the accuracy of their time synchronization relative to the time scale of the primary clock 1.

Рассмотренное показывает, что заявляемая полезная модель осуществима и обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в создании устройства для синхронизации часов, характеризующегося возможностью формирования выходных сигналов с учетом сообщений, принимаемых с синхронизируемых вторичных часов, что позволяет решить проблему обеспечения точности синхронизации шкалы времени вторичных часов по отношению к шкале времени первичных часов.The above shows that the claimed utility model is feasible and ensures the achievement of a technical result consisting in the creation of a device for synchronizing clocks, characterized by the possibility of generating output signals taking into account messages received from synchronized secondary clocks, which allows us to solve the problem of ensuring the accuracy of synchronization of the time scale of the secondary clock with respect to to the timeline of the primary hours.

Источники информацииInformation sources

1. US 3756012, G04C 13/02, опубл. 04.09.1973.1. US 3756012, G04C 13/02, publ. 09/04/1973.

2. SU 591800, G04C 13/02, опубл. 05.02.1978.2. SU 591800, G04C 13/02, publ. 02/05/1978.

3. SU 1160361, G04C 13/02, опубл. 07.06.1985.3. SU 1160361, G04C 13/02, publ. 06/07/1985.

4. RU 105752 (U1), G04C 13/00, опубл. 20.06.2011.4. RU 105752 (U1), G04C 13/00, publ. 06/20/2011.

Claims (1)

Устройство для синхронизации часов, содержащее первичные часы, приемник сигналов глобальной навигационной спутниковой системы, приемник эталонных сигналов частоты и времени наземных станций, а также связанный с ними каналами обмена данными центральный процессор, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит оптический сетевой порт, формирователь передаваемых на вторичные часы сообщений, соединенный своим выходом с входом оптического сетевого порта, и формирователь принимаемых от вторичных часов сообщений, соединенный своим входом с выходом оптического сетевого порта, при этом выход первичных часов соединен с первым входом формирователя передаваемых на вторичные часы сообщений и первым входом центрального процессора, второй вход которого соединен с выходом формирователя принимаемых от вторичных часов сообщений, а выход соединен со вторым входом формирователя передаваемых на вторичные часы сообщений.
Figure 00000001
A clock synchronization device comprising a primary clock, a signal receiver of a global navigation satellite system, a receiver of reference signals of frequency and time of ground stations, as well as a central processor connected to them by data exchange channels, characterized in that the device further comprises an optical network port, a shaper transmitted to a secondary clock of messages, connected by its output to the input of the optical network port, and a shaper of messages received from the secondary clock, connected by its input to the output of the optical network port, while the output of the primary clock is connected to the first input of the shaper of messages transmitted to the secondary clock and the first input of the central processor, the second input of which is connected to the output of the shaper of messages received from the secondary clock, and the output is connected to the second input of the shaper of transmitted on the secondary hours of messages.
Figure 00000001
RU2016107683/28U 2016-03-02 2016-03-02 WATCH SYNCHRONIZATION DEVICE RU166018U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016107683/28U RU166018U1 (en) 2016-03-02 2016-03-02 WATCH SYNCHRONIZATION DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016107683/28U RU166018U1 (en) 2016-03-02 2016-03-02 WATCH SYNCHRONIZATION DEVICE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU166018U1 true RU166018U1 (en) 2016-11-10

Family

ID=57280543

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016107683/28U RU166018U1 (en) 2016-03-02 2016-03-02 WATCH SYNCHRONIZATION DEVICE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU166018U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU175803U1 (en) * 2017-06-01 2017-12-19 Акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени" WATCH SYNCHRONIZATION DEVICE
RU209989U1 (en) * 2021-10-28 2022-03-24 Акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени" CLOCK SYNCHRONIZATION DEVICE

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU175803U1 (en) * 2017-06-01 2017-12-19 Акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени" WATCH SYNCHRONIZATION DEVICE
RU209989U1 (en) * 2021-10-28 2022-03-24 Акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени" CLOCK SYNCHRONIZATION DEVICE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11006378B2 (en) Synchronizing clocks in a wireless system
EP2928109B1 (en) Synchronization apparatus, synchronization system, wireless communication apparatus and synchronization method
JP6283428B2 (en) Time synchronization apparatus, method and program thereof
CN106405579B (en) A kind of real-time satellite navigation simulation method and apparatus
CN108365905B (en) A kind of national standard time restoration methods based on satellite common vision data real-time exchange
CN106506106B (en) High-precision time frequency source based on optical fiber time transmission
CN111221007A (en) Novel precision time service device based on big dipper is looked altogether
CN101770016B (en) GPS time service signal generator based on Beidou satellite
RU166018U1 (en) WATCH SYNCHRONIZATION DEVICE
CN107566070A (en) The method of one-way synchronization transmission time frequency
CN104683088A (en) Multi-reference synchronization method, device and system
Chowdhury NextGen Network Synchronization
CN114286286A (en) Time synchronization method, apparatus, medium, and program product
KR100766484B1 (en) Dissemination Method of Coordinated Universal Time Via Communication Satellite
Petrov et al. Distributed GNSS-based time synchronization and applications
RU172628U1 (en) TIME SYNCHRONIZATION SERVER
RU175803U1 (en) WATCH SYNCHRONIZATION DEVICE
JP2005269759A (en) Sampling synchronization system and time management system
JP5478358B2 (en) Position and / or time information distribution device
JP2009025028A (en) Positioning system
RU2585325C1 (en) System for synchronising frequency and time scale of remote stations
CN113514858A (en) Common-view time synchronization method and device based on satellite navigation
RU209989U1 (en) CLOCK SYNCHRONIZATION DEVICE
Vigner et al. Precise synchronization in large distributed systems
KR100290927B1 (en) Method of synchronizing in base stations