RU2115946C1 - System of clock synchronization over radio channel - Google Patents

System of clock synchronization over radio channel Download PDF

Info

Publication number
RU2115946C1
RU2115946C1 RU95118223A RU95118223A RU2115946C1 RU 2115946 C1 RU2115946 C1 RU 2115946C1 RU 95118223 A RU95118223 A RU 95118223A RU 95118223 A RU95118223 A RU 95118223A RU 2115946 C1 RU2115946 C1 RU 2115946C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
time
clock
remote
Prior art date
Application number
RU95118223A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95118223A (en
Inventor
П.П. Багданов
В.В. Овчинников
В.И. Цветков
Original Assignee
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 Российский институт радионавигации и времени filed Critical Российский институт радионавигации и времени
Priority to RU95118223A priority Critical patent/RU2115946C1/en
Publication of RU95118223A publication Critical patent/RU95118223A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2115946C1 publication Critical patent/RU2115946C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Electric Clocks (AREA)

Abstract

FIELD: common time systems. SUBSTANCE: invention refers to common time systems in which transmission of time signals is used for synchronization of clocks separated over territory. System of clock synchronization over radio channel has family of driving clocks, family of remote clocks, central clock, satellite radio navigation system and communication lines. System performs in sequence: reception and use of signals of driving clocks at remote and central clocks, transmission of results of synchronization of time scale of remote clocks by signals of driving clocks to central clock, referencing of time scale of satellite radio navigation system to family time scale of proposed system, transmission of correction to synchronizer and its input into signal of system, high-accuracy synchronization of time scale of all clocks by signals of radio navigation spacecraft. EFFECT: improved functional accuracy of system. 3 dwg

Description

Изобретение относится к синхронизации часов по радиоканалу и может быть использовано в системах единого времени, в которых осуществляется передача сигналов времени для синхронизации территориально разнесенных часов. The invention relates to clock synchronization over a radio channel and can be used in single time systems in which time signals are transmitted to synchronize geographically separated clocks.

Известны системы синхронизации часов [1,2] содержащие эталонные часы с эталонной мерой частоты и формирователем шкалы времени, средства для передачи сигналов эталонных часов по радиоканалу, группу удаленных часов, каждые из которых включают радиоприемник сигналов эталонных часов, опорный генератор, формирователь шкалы времени и средства сравнения принятых и местных сигналов времени с целью определения рассогласования временных шкал. Known clock synchronization systems [1,2] containing a reference clock with a reference measure of frequency and a shaper of a time scale, means for transmitting signals of a reference clock via a radio channel, a group of remote watches, each of which includes a radio receiver of signals of a reference clock, a reference generator, a shaper of a time scale and means of comparing received and local time signals in order to determine the mismatch of timelines.

Известно устройство для синхронизации часов по радиоканалу [3], содержащее ведущие часы и группу удаленных часов, в котором каждые ведущие часы включают меру частоты и хранитель времени, радиопередатчик и формирователь частотно-стабилизированного импульсного сигнала времени. Каждые из удаленных часов содержат последовательно соединенные радиоприемник и счетчик, последовательно соединенные фазовращатель и регистратор временного параметра, причем мера частоты подключена через фазовращатель к хранителю времени и непосредственно к счетчику, соединенному с хранителем времени, и регистратору временного параметра, связанному с радиоприемником. При этом одни из удаленных часов (центральные часы) снабжены последовательно соединенными между собой коммутатором, вычислительным блоком и вспомогательными каналами связи, вычислительный блок связан с выходом регистратора временного параметра, в коммутатор через вспомогательные каналы связи соединен с группой удаленных часов. A device for synchronizing clocks on a radio channel [3], comprising a leading clock and a group of remote clocks, in which each leading clock includes a frequency measure and a time keeper, a radio transmitter and a frequency-stabilized pulse time signal shaper. Each of the remote watches contains a radio receiver and a counter connected in series, a phase shifter and a time recorder connected in series, the frequency measure being connected through a phase shifter to a time keeper and directly to a counter connected to a time keeper, and a time parameter recorder connected to the radio receiver. In this case, one of the remote clocks (central clocks) is equipped with a switch, a computing unit and auxiliary communication channels connected in series, the computing unit is connected to the output of a time parameter recorder, and connected to a group of remote watches through auxiliary communication channels.

Наиболее близким к заявляемому объекту является система [4] синхронизации часов по радиоканалу, изображенная на фиг. 3. Closest to the claimed object is a system [4] clock synchronization over the air, shown in FIG. 3.

Система синхронизации часов по радиоканалу содержит группу ведущих часов 11 - 1N, группу удаленных часов 21 - 2N, центральные часы 3, спутниковую радионавигационную систему 4 и линии связи 5...7. Каждые ведущие часы 1 состоят из последовательно соединенных опорного генератора 8, делителя частоты 9, формирователя сигналов времени 10 и передатчика 11, последовательно соединенных блока памяти 12, программного блока 13 и анализатора результатов привязки шкал времени (РПШВ) 14, и также последовательно соединенных блока привязки шкал времени 15, блока сравнения 16, ключа 17 и формирователя сигналов управления частотой 18, выход которого подключен к управляющему входу опорного генератора 5. Выход программного блока 13 подключен также к второму входу блока сравнения 16. Выход блока привязки шкал времени 15 соединен также с информационным входом ключа 17, выход которого соединен и с вторым входом анализатора РПШВ 14. Первый вход блока привязки шкал времени 15 подключен к выходу опорного генератора 8, а второй вход - к выходу делителя частоты 9 и второму входу программного блока 13. Выход анализатора РПШВ 14 соединен с управляющим входом делителя частоты 9. Вход программного блока 12 является входом сигнала программы управления центральных часов 1. Каждые удаленные часы 2 состоят из последовательно соединенных опорного генератора 19 и делителя частоты 20, выход которого подключен к второму входу блока привязки шкал времени 21 и первому входу измерителя разности времени 22, второй вход которого соединен с выходом радиоприемника 23, а выход - с первым входом анализатора РПШВ 24. Выход блока привязки шкал времени 21 соединен с вторым входом анализатора РПШВ 24, а первый вход - с выходом опорного генератора 19. Выход анализатора РПШВ 24 подключен к управляющему входу делителя частоты 20 и является информационным выходом удаленных часов 2. Центральные часы 3 состоят из последовательно соединенных опорного генератора 28 и делителя частоты 29, выход которого подключен к второму входу блока привязки шкал времени 30 и первому входу измерителя разности времени 31, второй вход которого соединен с выходом радиоприемника 32, а выход - с первым входом анализатора РПШВ 33. Выход блока привязки шкал времени 30 соединен с вторым входом анализатора РПШВ 33, а первый вход - с выходом опорного генератора 28. Центральные часы 3 содержат также коммутатор линий связи 37 и последовательно соединенные формирователь поправок и признака достоверности 38, формирователь управляющих воздействий 39 и ключ 40. Первый вход формирователя поправок и признака достоверности 38 соединен с выходом анализатора РПШВ 33 и управляющим входом делителя частоты 29, а второй выход - с управляющим входом ключа 40. Второй вход формирователя поправок и признака достоверности 38 подключен к выходу коммутатора линий связи 37. Входы коммутатора линий связи 37, выход ключа 40 и выход блока привязки шкал времени 30 являются соответственно информационными входами, выходом сигнала программы управления и выходом информационного сигнала для спутниковой радионавигационной системы.The clock synchronization system via a radio channel contains a group of leading clocks 1 1 - 1 N , a group of remote clocks 2 1 - 2 N , a central clock 3, a satellite radio navigation system 4 and communication lines 5 ... 7. Each leading clock 1 consists of a series-connected reference generator 8, a frequency divider 9, a signal shaper 10 and a transmitter 11, a series-connected memory block 12, a program block 13 and a time scale analysis result analyzer (RPCW) 14, and also a series-connected block of binding time scales 15, comparison unit 16, key 17 and frequency control signal generator 18, the output of which is connected to the control input of the reference generator 5. The output of program unit 13 is also connected to the second input the comparison unit 16. The output of the timeline binding unit 15 is also connected to the information input of the key 17, the output of which is also connected to the second input of the RPShV analyzer 14. The first input of the timeline binding unit 15 is connected to the output of the reference generator 8, and the second input to the output the frequency divider 9 and the second input of the program unit 13. The output of the RPShV analyzer 14 is connected to the control input of the frequency divider 9. The input of the program unit 12 is the signal input of the central clock control program 1. Each remote clock 2 consists of a follower but connected to the reference oscillator 19 and the frequency divider 20, the output of which is connected to the second input of the time scale binding unit 21 and the first input of the time difference meter 22, the second input of which is connected to the output of the radio 23, and the output to the first input of the RPShV analyzer 24. Block output the time scales 21 are connected to the second input of the RPShV analyzer 24, and the first input is the output of the reference generator 19. The output of the RPShV analyzer 24 is connected to the control input of the frequency divider 20 and is the information output of the remote clock 2. Central 3 hours consist of a series-connected reference generator 28 and a frequency divider 29, the output of which is connected to the second input of the time scale binding unit 30 and the first input of the time difference meter 31, the second input of which is connected to the output of the radio receiver 32, and the output to the first input of the analyzer RPShV 33. The output of the time scale binding unit 30 is connected to the second input of the RPShV analyzer 33, and the first input is connected to the output of the reference generator 28. The central clock 3 also contains a commutator of communication lines 37 and connected in series l corrections and confidence sign 38, control impact generator 39 and key 40. The first input of the corrector and confidence signifier 38 is connected to the output of the RPShV analyzer 33 and the control input of the frequency divider 29, and the second output to the control input of the key 40. Second input of the amendment driver and a sign of reliability 38 is connected to the output of the commutator of communication lines 37. The inputs of the commutator of communication lines 37, the output of the key 40, and the output of the block of time scales 30 are information inputs, an output of a program signal s control and output information signal for a satellite navigation system.

Спутниковая радионавигационная система 4 содержит (фиг. 2) синхронизатор 41 и группу навигационных космических аппаратов 421 - 42N. Синхронизатор 41 спутниковой радионавигационной системы содержит последовательно соединенные опорный генератор 43, хранитель времени 44, формирователь сигнала закладки 45 и блок закладки информации 46, второй вход которого является входом временной управляющей информации спутниковой радионавигационной системы 4. Выход опорного генератора 43 подключен также к второму входу формирователя сигналов закладки 45, а выход хранителя времени 44 подключен также к третьему входу блока закладки информации 46. Каждый из навигационных космических аппаратов 42 содержит опорный генератор 47, подключенный к первому входу хранителя времени 48 и третьему входу формирователя навигационного сигнала 49, передатчик 50, подключенный к выходу формирователя навигационного сигнала 49, последовательно соединенные высокочастотный блок 51, блок памяти 52 и программное устройство 53, второй вход которого через блок памяти 52 соединен с вторым выходом высокочастотного блока 51, третий вход - с выходом хранителя времени 48 и вторым входом формирователя 49 навигационного сигнала, а второй выход - с управляющим входом хранителя времени 48.The satellite radio navigation system 4 contains (Fig. 2) a synchronizer 41 and a group of navigation spacecraft 42 1 - 42 N. The synchronizer 41 of the satellite radio navigation system comprises a reference oscillator 43, a time saver 44, a bookmark signal shaper 45 and an information bookmark unit 46, the second input of which is an input of temporary control information of the satellite radio navigation system 4. The output of the reference generator 43 is also connected to the second input of the signal shaper bookmarks 45, and the output of the time keeper 44 is also connected to the third input of the information bookmark block 46. Each of the navigation spacecraft Ovs 42 contains a reference generator 47 connected to the first input of the time saver 48 and the third input of the navigational shaper 49, a transmitter 50 connected to the output of the navigational shaper 49, serially connected high-frequency unit 51, a memory unit 52, and a software device 53, the second input of which through the memory block 52 is connected to the second output of the high-frequency unit 51, the third input - with the output of the time keeper 48 and the second input of the navigator 49, and the second output - with the control input x time striker 48.

Известная система синхронизации часов по радикалу работает следующим образом. The well-known radical clock synchronization system works as follows.

Из сигналов опорного генератора 8 с помощью делителя частоты 9 формируется шкала времени ведущих часов 1 (для упрощения рассматриваем только одни ведущие часы). По ее сигналам посредством формирователя 10 сигналов времени образуются сигналы ведущих часов 1, пригодные для передачи по радиоканалу (например, частотно-стабилизированный синусоидальный сигнал и импульсные метки времени, М-последоватедльность и т.п.). Эти сигналы с помощью радиопередатчика 11 излучаются в эфир и принимаются потребителями (удаленными 2 и центральными 3 часами). На центральных 3 и удаленных 2 часах при наличии возможности радиоконтакта производится прием сигналов времени с помощью радиоприемников 32 и 23 и подача их на второй вход измерителей разности времени 31 и 22. Из сигналов опорных генераторов 28 и 19 с помощью делителя частоты 29 и 20 на центральных 3 и удаленных 2 часах формируются местные шкалы времени, сигналы которых поступают на первые входы измерителя 31 и 22 разности времени. С помощью последних определяются временные расхождения принятых сигналов ведущих часов 1 и местных шкал времени (соответственно для каждых центральных 3 и удаленных 2 часов), с учетом задержки распространения сигналов от часов 1 до часов 3 и 2 соответственно. Измеренные временные расхождения принимаются соответствующими анализаторами РПШВ 33 и 24 за поправки и вводятся в делители частоты 29 и 20 центральных 3 и удаленных 2 часов для совмещения их шкал со шкалой времени ведущих часов 1. При этом решение о введении поправок в делители частоты центральных 3 и удаленных 2 часов принимается анализаторами РПШВ 33 и 24 при отсутствии (за принятый в системе интервал времени) высокочастотных поправок, поступающих (см. третий этап функционирования системы) на их вторые входы (на центральных 3 и удаленных 2 часах). From the signals of the reference generator 8 with the help of a frequency divider 9, the time scale of the leading clock 1 is formed (to simplify, we consider only one leading clock). According to its signals, by means of the time signal generator 10, the signals of the leading clock 1 are formed, suitable for transmission over the radio channel (for example, a frequency-stabilized sinusoidal signal and pulse time stamps, M-sequence, etc.). These signals using a radio transmitter 11 are broadcast and received by consumers (remote 2 and central 3 hours). At the central 3 and remote 2 hours, if a radio contact is possible, the time signals are received using the radios 32 and 23 and fed to the second input of the time difference meters 31 and 22. From the signals of the reference generators 28 and 19 using a frequency divider 29 and 20 on the central 3 and the remote 2 hours, local time scales are formed, the signals of which are fed to the first inputs of the time difference meter 31 and 22. With the help of the latter, the time differences between the received signals of the leading clock 1 and the local time scales (respectively, for each central 3 and remote 2 hours) are determined, taking into account the propagation delay of the signals from hours 1 to hours 3 and 2, respectively. The measured time differences are taken by the corresponding RPShV analyzers 33 and 24 for corrections and entered into the frequency dividers 29 and 20 of the central 3 and the remote 2 hours to combine their scales with the time scale of the leading hours 1. At the same time, the decision to introduce amendments to the frequency dividers of the central 3 and remote 2 hours is accepted by the RPShV analyzers 33 and 24 in the absence (for the time interval adopted in the system) of high-frequency corrections arriving (see the third stage of the system functioning) at their second inputs (at the central 3 and remote 2 hours).

При последующих сеансах синхронизации с использованием сигналов от ведущих часов 1 на центральных 3 и удаленных 2 часах также производится измерение упомянутых временных расхождений. In subsequent synchronization sessions, using the signals from the leading clock 1 at the central 3 and remote 2 hours, the mentioned time differences are also measured.

Результаты измерений на удаленных часах 2 по мере их получения не только используются для управления собственными делителями частоты 20, но и передаются по линиям 6 связи на коммутатор линий связи 37 центральных часов 3, который производит их последовательную передачу на первый вход формирователя поправок и признака достоверности 38. The measurement results at the remote clock 2, as they are received, are not only used to control their own frequency dividers 20, but are also transmitted via communication lines 6 to the communication line switch 37 of the central clock 3, which transmits them sequentially to the first input of the shaper of corrections and a sign of reliability 38 .

Результаты аналогичных измерений, проведенных на центральных часах 3, также не только подаются на собственный делитель частоты 29, но и направляются на второй вход формирователя поправок и признака достоверности 38. При получении необходимого массива результатов от всех удаленных 2 и центральных 3 часов за определенный интервал, например, за сутки, с помощью формирователя поправок и признака достоверности 38 производится:
- формирование групповой поправки (например, как средневзвешенное из принятых формирователем 38 значений результатов измерений) характеризующей групповую шкалу системы часов;
- определение поправок к шкалам времени каждых удаленных часов 2 по отношению к групповой шкале системы часов, позволяющих судить о степени синхронизма часов 2 в системе, например, путем сравнения этих поправок с выбранным порогом;
- определение поправок к шкале времени ведущих часов 1 по отношению к групповой шкале времени системы часов, а также, после накопления массива данных об этих поправках, определение закона изменения во времени положения шкалы времени (знака и скорости ее отклонения от групповой шкалы) ведущих часов 1, и, наконец, поправки на шкалу времени ведущих часов 1 относительно групповой шкалы системы по истечении заданных интервалов времени (например, через каждые сутки в течение недели).The results of similar measurements carried out at the central clock 3 are also not only fed to the own frequency divider 29, but are also sent to the second input of the shaper of corrections and a sign of reliability 38. Upon receipt of the required array of results from all the deleted 2 and central 3 hours for a certain interval, for example, per day, using the shaper of amendments and the sign of reliability 38 is performed:
- the formation of a group correction (for example, as a weighted average of the values of measurement results accepted by the shaper 38) characterizing the group scale of the clock system;
- determination of corrections to the time scales of each remote watch 2 in relation to the group scale of the watch system, allowing to judge the degree of synchronism of watch 2 in the system, for example, by comparing these corrections with the selected threshold;
- determination of amendments to the time scale of the leading hours 1 in relation to the group time scale of the clock system, and also, after accumulating an array of data on these amendments, determination of the law of change in time of the position of the time scale (sign and speed of its deviation from the group scale) of leading hours 1 and, finally, corrections to the time scale of the leading hours 1 relative to the group scale of the system after specified time intervals (for example, every day for a week).

Данные о ходе ведущих часов 1 с первого выхода формирователя поправок и признака достоверности 38 поступают на формирователь управляющих воздействий 39, с помощью которого образуется программа управления ведущих часов 1 для ее совмещения с групповой шкалой времени системы. Эта программа содержит необходимые значения поправок, которые следует ввести в шкалу времени ведущих часов 1, и моменты их ввода между двумя соседними сеансами синхронизации, а также на более длительном интервале. Сигналы программы управления во время радиоконтакта центральных часов 3 с ведущими часами 1 поступают через ключ 40, открывающийся только при получении соответствующего признака достоверности от формирователя 38 (характеризующего, например, факт набора необходимого массива данных, степень синхронизма удаленных 2 часов в системе, что важно для вынесения решения о возможности включения полученных от часов 2 результатов измерений в массив данных при определении групповой поправки, факт окончания соответствующих расчетов и т.п.), и линию связи 5 (например, командно-программную, телефонный или телеграфный канал и т.п.) в блок памяти 12 ведущих часов 1, где производится их запоминание и передача на программное устройство 13. Последнее представляет собой управляемый коммутатор, на сигнальный вход которого поступают значения поправок с кодом момента их ввода, а на управляющий вход подается код времени от делителя частоты 9. При совпадении кодов времени ведущих часов 1 и момента рекомендуемого ввода программное устройство 13 транслирует соответствующую поправку из блока памяти 12 в делитель частоты 9, шкала которого совмещается с групповой шкалой времени системы. Таким образом, излучаемые радиопередатчиком 11 ведущих часов 1 и принимаемые удаленными 2 и центральными 3 часами сигналы оказываются синхронизированными с групповой шкалой времени системы. После такой синхронизации поправки на шкалы времени удаленных 2 и центральных 3 часов, получаемые в измерителях разности времени 22 и 31, вводятся (аналогично через анализаторы РПШВ 24 и 33) в делители частоты 20 и 29, чем достигается синхронизация удаленных 2 и центральных 3 часов, так как сигналы времени ведущих часов 1 совмещены с групповой шкалой. Data on the progress of the leading clock 1 from the first output of the shaper of amendments and the sign of reliability 38 is supplied to the shaper of control actions 39, with the help of which a control program for the leading clock 1 is formed for combining it with the group time scale of the system. This program contains the necessary correction values that should be entered in the time scale of the leading hours 1, and the moments of their entry between two adjacent synchronization sessions, as well as over a longer interval. The signals of the control program during the radio contact of the central clock 3 with the leading clock 1 are received through a key 40, which opens only when the corresponding reliability indicator is received from the shaper 38 (characterizing, for example, the fact of the collection of the required data array, the degree of synchronism of the remote 2 hours in the system, which is important for making decisions on the possibility of including the measurement results obtained from the clock 2 in the data array when determining the group correction, the fact of the end of the corresponding calculations, etc.), and the communication line 5 (for example, a command-program, telephone or telegraph channel, etc.) to the memory block 12 of the leading clock 1, where they are stored and transmitted to the software device 13. The latter is a managed switch, the signal input of which receives the correction values with the code of the moment of their input, and the time code from the frequency divider 9 is supplied to the control input. If the time codes of the leading clock 1 coincide with the moment of the recommended input, the software device 13 translates the corresponding correction from the memory block 12 into Frequency band 9, the scale of which is combined with the group time scale of the system. Thus, the signals emitted by the radio transmitter 11 of the leading clock 1 and received by the remote 2 and central 3 hours are synchronized with the group time scale of the system. After such synchronization, corrections to the time scales of the remote 2 and central 3 hours, obtained in the time difference meters 22 and 31, are entered (similarly through RPShV analyzers 24 and 33) into the frequency dividers 20 and 29, thereby achieving synchronization of the remote 2 and central 3 hours, since the time signals of the leading clock 1 are aligned with the group scale.

По окончании описанного (и далее непрерывно поддерживаемого) процесса (первого этапа функционирования системы) производится временная привязка положения шкалы времени спутниковой радионавигационной системы 4 к групповой шкале времени рассматриваемой системы синхронизации часов по радиоканалу. При этом оговоренную взаимную привязку (определение поправки на шкалу времени спутниковой радионавигационной системы как промежуточный этап подготовки сигналов этой системы для целей временной синхронизации) осуществляют, опираясь на шкалу времени центральных часов 3, которые оборудуются наилучшим в системе по долговременной стабильности опорным генератором 28, т.е. имеют минимальное отклонением с течением времени от групповой шкалы времени системы, а также наилучшим в системе измерителем разности времени 31 (например, многоканальным и усредняющим результатами привязок), чем обеспечивается наилучшая в системе привязка шкалы времени центральных часов 3 к групповой шкале. At the end of the described (and further continuously supported) process (the first stage of the system’s functioning), the time position of the time scale of the satellite radio navigation system 4 is temporarily linked to the group time scale of the considered clock synchronization system via the radio channel. At the same time, the agreed mutual reference (determining the correction to the time scale of the satellite radio navigation system as an intermediate stage of preparing the signals of this system for the purpose of time synchronization) is carried out based on the time scale of the central clock 3, which are equipped with the best reference oscillator 28 in the system for long-term stability, t. e. have a minimum deviation over time from the group time scale of the system, as well as the best time difference meter 31 in the system (for example, multichannel and averaging results of bindings), which ensures the best binding of the central clock 3 time scale to the group scale in the system.

Рассмотрим процесс взаимной привязки двух систем: синхронизации часов по радиоканалу и спутниковой радионавигационной системы 4, например, ГЛОНАСС, для чего коротко рассмотрим принцип работы спутниковой радионавигационной системы (фиг. 2). Consider the process of interconnecting two systems: clock synchronization via a radio channel and a satellite radio navigation system 4, for example, GLONASS, for which we briefly consider the principle of operation of a satellite radio navigation system (Fig. 2).

Одним из вариантов определения координат навигационным потребителем с помощью спутниковой радионавигационной системы 4 является одновременное измерение квазидальности до четырех космических аппаратов 42, находящихся над радиогоризонтом. При этом потребитель должен располагать априорной информацией о положении и параметрах движения всех космических аппаратов 42, входящих в спутниковую радионавигационную систему. Для этого каждый навигационный космический аппарат 42, наряду с навигационным сигналом и собственными эфемеридами (параметрами движения), ретранслирует на потребителей эфемериды всех остальных космических аппаратов 42 системы. Эта информация, называемая альманахом, необходима для поиска космических аппаратов 42 и вхождения в радиосвязь. Измерение квазидальностей производится путем приема навигационного сигнала от каждого комического аппарата 42 и измерения его временной задержки относительно меток времени потребителя. Взаимная привязка шкал времени всех космических аппаратов 42 производится путем измерения их временного положения относительно шкалы времени наземного синхронизатора 41 спутниковой радионавигационной системы 4. При этом спутниковая радионавигационная система 4 работает в собственной шкале времени, задаваемой синхронизатором 41, и все процессы в звеньях этой системы 4 развертываются и фиксируются в этой временной шкале. One of the options for determining the coordinates of the navigation consumer using the satellite radio navigation system 4 is the simultaneous measurement of quasidality up to four spacecraft 42 located above the radio horizon. Moreover, the consumer must have a priori information about the position and motion parameters of all spacecraft 42 included in the satellite radio navigation system. For this, each navigation spacecraft 42, along with the navigation signal and its own ephemeris (motion parameters), relay to the consumers the ephemeris of all the other spacecraft 42 of the system. This information, called the almanac, is required to search for spacecraft 42 and to enter radio communications. The measurement of quasi-ranges is made by receiving a navigation signal from each comic apparatus 42 and measuring its time delay with respect to consumer timestamps. Mutual reference of the time scales of all spacecraft 42 is made by measuring their temporal position relative to the time scale of the ground synchronizer 41 of the satellite radio navigation system 4. In this case, the satellite radio navigation system 4 operates in its own time scale specified by the synchronizer 41, and all processes in the links of this system 4 are deployed and are fixed in this timeline.

Поскольку с использованием меток времени потребителя одновременно измеряются квазидальности до нескольких космических аппаратов, то необходимо, чтобы временные шкалы всех космических аппаратов были согласованы между собой. Это достигается независимой привязкой шкалы времени каждого космического аппарата к системному времени спутниковой радионавигационной системы. При этом шкала времени синхронизатора 41 поддерживается с точностью более высокой, чем бортовые шкалы каждого космического аппарата 42. Since quasidality of up to several spacecraft is simultaneously measured using consumer timestamps, it is necessary that the time scales of all spacecraft be consistent with each other. This is achieved by independently linking the time scale of each spacecraft to the system time of the satellite radio navigation system. Moreover, the time scale of the synchronizer 41 is maintained with an accuracy higher than the side scales of each spacecraft 42.

Привязка шкалы каждого космического аппарата к системному времени спутниковой радионавигационной системы производится формирователем 45 сигналов закладки синхронизатора 41, который последовательно осуществляет:
- прием радионавигационных сигналов поочередно от всех космических аппаратов (с помощью соответствующего приемоизмерителя);
- точное измерение (с помощью радиодальномера, лазерного и т.п.) дальности между каждым космическим аппаратом и местом расположения формирователя 45 сигналов закладки (с учетом данных об атмосферном давлении);
- накопление результатов произведенных измерений;
- расчет (после набора необходимого объема данных) прогнозируемых элементов движения космических аппаратов и смещения бортовых шкал времени каждого космического аппарата относительно шкалы времени хранителя времени 44 синхронизатора 41.The binding of the scale of each spacecraft to the system time of the satellite radio navigation system is performed by the signal generator 45 of the bookmark of the synchronizer 41, which sequentially performs:
- receiving radio navigation signals in turn from all spacecraft (using the appropriate receiver);
- accurate measurement (using a radio range finder, laser, etc.) of the distance between each spacecraft and the location of the bookmark signal generator 45 (taking into account atmospheric pressure data);
- accumulation of the results of measurements;
- calculation (after collecting the necessary amount of data) of the predicted elements of the motion of the spacecraft and the displacement of the onboard time scales of each spacecraft relative to the time scale of the time keeper 44 of the synchronizer 41.

Полученные в формирователе 45 сигналов закладки данные прогнозирования оперативно передаются на блок 46 закладки информации синхронизатора 41, который осуществляет передачу на борт каждого космического аппарата 42 массива служебной информации в соответствии с заложенной в него программой, синхронизируемой сигналами от хранителя времени 44. В состав служебной информации входят параметры орбит всех космических аппаратов и их кратко- и долговременного прогноза, значения смещений спутниковых шкал времени относительно шкалы времени синхронизатора 41, а также прогноз их дальнейших уходов. The forecasting data obtained in the bookmark generator 45 of the bookmark is quickly transmitted to the information bookmark block 46 of the synchronizer 41, which transmits on board each spacecraft 42 an array of service information in accordance with the program laid down in it, synchronized by signals from the time saver 44. The service information includes the parameters of the orbits of all spacecraft and their short and long-term forecast, the values of the offsets of the satellite time scales relative to the synchronization time scale 41 wort, as well as the forecast of their further care.

Бортовая аппаратура каждого космического аппарата 42 принимает служебную информацию и программу работы с помощью высокочастотного блока 51, при этом программа работы записывается из высокочастотного блока 51 в программное устройство 53, а служебная информация - в блок 52 памяти. В соответствии с программой, заложенной в программное устройство 53 и метками хранителя времени 48, устройством 53 производится считывание служебной информации из блока 52 памяти и передача ее в формирователь 49 навигационного сигнала, на который также поступают сигналы с выходов опорного генератора 47 и хранителя времени 48. Сформированный навигационно-временной сигнал с помощью радиопередатчика 50 передается потребителям. При необходимости производится фазирование бортового хранителя времени 48 сигналами по его второму входу от второго выхода программного устройства 53. The on-board equipment of each spacecraft 42 receives the service information and the program of work using the high-frequency unit 51, while the program of work is recorded from the high-frequency unit 51 to the software device 53, and the service information to the memory unit 52. In accordance with the program embedded in the software device 53 and the labels of the time keeper 48, the device 53 reads service information from the memory unit 52 and transfers it to the navigational signal generator 49, which also receives signals from the outputs of the reference generator 47 and the time keeper 48. The generated navigational-temporal signal is transmitted to consumers via a radio transmitter 50. If necessary, phasing the on-board time keeper with 48 signals at its second input from the second output of the software device 53.

Переданные навигационными космическими аппаратами 42 сигналы принимаются блоками привязки шкал времени 15, 21, и 30 соответственно ведущих 1, удаленных 2 и центральных 3 часов. The signals transmitted by the navigation spacecraft 42 are received by the time scale reference blocks 15, 21, and 30 of the leading 1, remote 2 and central 3 hours, respectively.

Блоки привязки шкал времени 15, 21 и 30 определяют временное расхождение (поправку) между шкалами времени спутниковой радионавигационной системы 4 и соответствующих 1, 2 и 3 часов, для чего последовательно производятся следующие операции:
- формирование с использованием сигналов от опорных генераторов 8, 19 и 28 внутренних (произвольных по фазе) опорных шкал времени;
- измерение временных рассогласований между сформированными внутренними и принимаемыми от навигационных космических аппаратов 42 метками времени;
- исключение из измеренного временного рассогласования задержки распространения электромагнитных волн от космического аппарата 42 до устройства привязки шкал времени 15, 21 и 30 (исход из априорно известных координат расположения устройств 15, 21 и 30 принятой эфемеридной информации), а также задержки сигнала в приемном тракте устройств 15, 21 и 30 (определяемой перед упомянутым измерением калибровкой с использованием мощного по сравнению с принимаемым сигнала);
- измерение временного рассогласования между внутренней опорной шкалой времени устройств 15, 21 и 30 и шкалой времени делителей частоты 9, 20 и 29 ведущих 1, удаленных 2 и центральных 3 часов, поступающего на первый вход устройств привязки шкал времени 15, 21 и 30;
- окончательный расчет, с использованием перечисленных данных, поправок, характеризующих временное положение шкал времени ведущих 1, удаленных 2 и центральных 3 часов относительно хранителя времени 44 синхронизатора 41 радионавигационной системы 4.The time scale reference blocks 15, 21 and 30 determine the time discrepancy (correction) between the time scales of the satellite radio navigation system 4 and the corresponding 1, 2 and 3 hours, for which the following operations are performed sequentially:
- the formation using signals from the reference generators 8, 19 and 28 of the internal (arbitrary in phase) reference time scales;
- measurement of temporary discrepancies between the generated internal time stamps and received from the navigation spacecraft 42 time stamps;
- exclusion from the measured time mismatch of the propagation delay of electromagnetic waves from the spacecraft 42 to the device for binding time scales 15, 21 and 30 (based on the a priori known coordinates of the location of the devices 15, 21 and 30 of the received ephemeris information), as well as the signal delay in the receiving path of the devices 15, 21 and 30 (determined prior to said measurement using a powerful signal compared to the received signal);
- measuring the time mismatch between the internal reference time scale of the devices 15, 21 and 30 and the time scale of the frequency dividers 9, 20 and 29 of the leading 1, remote 2 and central 3 hours, supplied to the first input of the binding devices of the time scales 15, 21 and 30;
- the final calculation, using the above data, amendments characterizing the temporary position of the time scales of the leading 1, remote 2 and central 3 hours relative to the time keeper 44 of the synchronizer 41 of the radio navigation system 4.

Эта поправка с выхода блока привязки шкал времени 30 центральных часов 3 по линии связи 7 поступает на второй вход блока закладки информации 46 синхронизатора 41 спутниковой радионавигационной системы 4. Блок 46 передает ее совместно с информацией, поступающей на его первый вход от формирователя 45, по радиолинии ко всем космическим аппаратам 42, работа которых описана выше. Следовательно, информация о величине расхождения шкалы хранителя 44 синхронизатора 41 спутниковой радионавигационной системы 4 и шкалы делителя частоты 29 центральных часов 3 (как носителя информации о положении групповой шкалы времени системы синхронизации часов по радиоканалу) передается потребителям спутниковой радионавигационной системы 4 (к блокам привязки 15, 21 и 30) в составе эфемеридно-временной информации по навигационному радиоканалу. This amendment from the output of the time scale reference unit 30 of the central clock 3 via the communication line 7 is fed to the second input of the information bookmark unit 46 of the synchronizer 41 of the satellite radio navigation system 4. Unit 46 transmits it together with the information received at its first input from the shaper 45 via a radio link to all spacecraft 42, the operation of which is described above. Therefore, information about the divergence of the scale of the keeper 44 of the synchronizer 41 of the satellite radio navigation system 4 and the scale of the frequency divider 29 of the central clock 3 (as a carrier of information about the position of the group time scale of the clock synchronization system via the radio channel) is transmitted to the consumers of the satellite radio navigation system 4 (to the binding units 15, 21 and 30) as part of the ephemeris-time information on the navigation radio channel.

На этом заканчивается второй этап функционирования известной системы, который направлен на взаимную временную привязку двух систем: спутниковой радионавигационной и по радиоканалу, и обеспечивается возможность взаимного функционирования управляющих звеньев этих систем (синхронизатора 41 и центральных часов 3) по включению в передаваемый спутниковой радионавигационной системой 4 сигнал дополнительной поправки, характеризующей их взаимное положение. This ends the second stage of the functioning of the known system, which is aimed at the mutual timing of two systems: satellite radio navigation and over the air, and the possibility of mutual operation of the control links of these systems (synchronizer 41 and central clock 3) is provided for inclusion in the signal transmitted by the satellite radio navigation system 4 additional amendment characterizing their mutual position.

После проведенной привязки временных шкал хранителя времени 44 синхронизатора 41 и делителя частоты 29 центральных часов 3 блоки привязки шкал времени 15, 21 и 30 по навигационному каналу могут рассматриваться как элемент нового высокоточного средства синхронизации временных шкал в системе синхронизации часов по радиоканалу. При этом состав аппаратных средств и работа блоков привязкми шкал времен 15, 21 и 30 на ведущих 1, удаленных 2 и центральных 3 часах полностью идентичны. Учет поправки, характеризующей временное расхождение спутниковой радионавигационной системы 4 с групповой шкалой времени системы в целом осуществляется в блоках привязки 15, 21 и 30 автоматически после его извлечения из состава принятой эфемеридно-временной информации. After the timing of the timekeeper 44 of the synchronizer 41 and the frequency divider 29 of the central clock 3 are linked, the blocks of the timeline 15, 21, and 30 of the navigation channel can be considered as an element of a new high-precision means for synchronizing timelines in the clock synchronization system over the air. At the same time, the composition of the hardware and the operation of the snap blocks of the time scales 15, 21 and 30 on the leading 1, remote 2 and central 3 hours are completely identical. Accounting for the amendment characterizing the temporal discrepancy between the satellite radio navigation system 4 and the group time scale of the system as a whole is carried out in the binding units 15, 21 and 30 automatically after it is extracted from the received ephemeris-time information.

Таким образом, на ведущих 1, удаленных 2 и центральных 3 часах в любое время суток и при обеспечении возможности размещения этих часов в любой точке земного шара, появляется возможность высоконадежного и высокоточного определения по сигналам навигационных космических аппаратов 42 поправок на их шкалы времени непосредственно относительно групповой шкалы времени системы синхронизации часов по радиоканалу. Thus, on the leading 1, remote 2 and central 3 hours at any time of the day and with the possibility of placing these watches anywhere in the world, there is the possibility of highly reliable and high-precision determination of 42 corrections by their navigation spacecraft signals to their time scales directly relative to the group time scales of the clock synchronization system over the air.

С момента получения этих поправок начинается третий (непрерывно поддерживаемый) этап функционирования системы синхронизации. Он заключается в том, что на управление делителями частоты 9, 20 и 29 ведущих 1, удаленных 2 и центральных 3 часов с помощью анализаторов РПШВ 14, 24 и 33 направляются только результаты высокоточной синхронизации по сигналам спутниковой радионавигационной системы 4, и эти же результаты по линиям связи 6 направляются от удаленных часов 2 на центральные часы 3 для еще более точного формирования групповой шкалы времени в формирователе поправок и признака достоверности 38. From the moment these amendments are received, the third (continuously supported) stage of the functioning of the synchronization system begins. It consists in the fact that only the results of high-precision synchronization according to the signals of the satellite radio navigation system 4 are sent to control the frequency dividers 9, 20 and 29 of the leading 1, remote 2 and central 3 hours using RPShV analyzers 14, 24 and 33 communication lines 6 are sent from the remote clock 2 to the central clock 3 for even more accurate formation of a group time scale in the shaper of corrections and a sign of reliability 38.

На ведущих часах 1 высокоточные поправки, полученные с помощью блоков привязки шкал времени 15, используются также и для высокоточного управления частотами опорных генераторов 8 по их совмещению с групповой частотой системы, что позволяет увеличить время автономной работы ведущих часов 1 при выходе из строя линий связи 5 (при длительном перерыве в обновлении управляющей программы от центральных часов 3 по совмещению шкалы ведущих часов 1 с групповой шкалой времени системы). Для этого с помощью блока сравнения 16 и ключа 17 производится отбраковка аномальных результатов привязки по сигналам навигационных космических аппаратов 42, а затем с помощью формирования сигналов управления частотой 18 - накопление достаточного массива этих результатов за необходимый интервал времени и выработка соответствующего управляющего сигнала (как результат деления выявленного изменения положения шкалы времени ведущих часов 1 за интервал наблюдения). At the leading clock 1, high-precision corrections obtained with the help of time scale reference blocks 15 are also used for high-precision control of the frequencies of the reference generators 8 by combining them with the group frequency of the system, which allows to increase the battery life of the leading clock 1 in case of failure of communication lines 5 (during a long break in updating the control program from the central clock 3 to combine the leading clock scale 1 with the group time scale of the system). To do this, using the comparison unit 16 and the key 17, the abnormal results of the binding are filtered out according to the signals of the navigation spacecraft 42, and then, using the formation of frequency control signals 18, an adequate array of these results is accumulated for the required time interval and the corresponding control signal is generated (as a result of division detected changes in the position of the time scale of the leading hours 1 for the observation interval).

Традиционные средства синхронизации часов в системе (ведущие часы 1), обеспечивавшие сигналами времени удаленные 2 и центральные 3 часы на первом этапе функционирования системы, а также дававшие информацию для формирования групповой шкалы системы на первом этапе, на третьем этапе начинают выполнять лишь функции синхронизирующего резерва со сравнительно невысокими точностными характеристиками (при наличии результатов высокоточных измерений от блоков 15, 21 и 30 результаты измерений в измерителях 22 и 31 не используются как для управления делителями частоты 20 и 29, так и для формирования групповой шкалы времени в формирователе 38). The traditional means of clock synchronization in the system (leading clock 1), which provided the remote 2 and central 3 clocks at the first stage of the system’s operation with time signals, as well as providing information for forming the group scale of the system at the first stage, at the third stage begin to fulfill only the functions of the synchronizing reserve with relatively low accuracy characteristics (in the presence of the results of high-precision measurements from blocks 15, 21 and 30, the measurement results in meters 22 and 31 are not used to control cases frequency factors 20 and 29, and for the formation of a group time scale in the shaper 38).

Следовательно, в системе синхронизации часов по радиоканалу последовательно осуществляются:
- прием и использование сигналов ведущих часов 1 на удаленных 2 и центральных 3 часах;
- передача результатов синхронизации шкал времени удаленных 2 часов по сигналам ведущих часов 1 на центральные часы 3, где производится выработка групповой шкалы времени и передача управляющих воздействий по совмещению шкал времени ведущих часов 1 с групповой шкалой;
- привязка (определение поправки) шкалы времени спутниковой радионавигационной системы к групповой шкале времени системы синхронизации по радиоканалу;
- передача этой поправки на синхронизатор 41 и ее закладка в сигнал, передаваемый спутниковой радионавигационной системой 4;
- высокоточная синхронизация шкал времени всех ведущих 1, удаленных 2 и центральных 3 часов по сигналам навигационных космических аппаратов 42, чем обеспечивается их точное (лучшее, чем по сигналам ведущих часов 1) совмещение с групповой шкалой системы часов;
- циклическое повторение указанных операций как с целью формирования групповой системной шкалы времени и непрерывной привязки к ней шкалы времени синхронизатора 41 спутниковой радионавигационной системы 4, так и с целью непрерывной синхронизации и контроля положения шкал времени ведущих 1, удаленных 2 и центральных 3 часов в системе.Therefore, in the clock synchronization system over the air, the following are successively carried out:
- reception and use of the signals of the leading clock 1 at the remote 2 and central 3 hours;
- transferring the results of synchronization of the time scales of the remote 2 hours according to the signals of the leading clock 1 to the central clock 3, where the group time scale is generated and control actions are transmitted to combine the time scales of the leading clock 1 with the group scale;
- binding (determination of the amendment) of the time scale of the satellite radio navigation system to the group time scale of the synchronization system over the air;
- the transmission of this amendment to the synchronizer 41 and its laying in the signal transmitted by the satellite radio navigation system 4;
- high-precision synchronization of time scales of all leading 1, remote 2 and central 3 hours according to the signals of navigation spacecraft 42, which ensures their accurate (better than according to the leading clock 1) combination with the group scale of the clock system;
- cyclic repetition of these operations both with the aim of forming a group system time scale and continuously linking to it the time scale of the synchronizer 41 of the satellite radio navigation system 4, and for the purpose of continuous synchronization and monitoring the position of the time scales of the leading 1, remote 2 and central 3 hours in the system.

С введением в состав ведущих 1, удаленных 2 и центральных 3 часов блоков привязки шкал времени 15, 21 и 30 по сигналам спутниковой радионавигационной системы 4, а в состав центральных часов 3 и средств, позволяющих привязать шкалу времени этой спутниковой радионавигационной системы к шкале времени системы часов с соответствующей закладкой в навигационный сигнал дополнительной информации, появляется возможность осуществлять непосредственную синхронизацию шкал времени ведущих 1, удаленных 2 и центральных 3 часов с групповой шкалой системы с погрешностью не хуже десятых и даже сотых долей мкс. Это позволяет значительно, более чем в 10 раз, сузить пределы на допустимое расхождение шкал времени часов в системе, причем такое сужение не зависит от координат расположения ведущих 1, удаленных 2 и центральных 3 часов, так как синхронизация производится по сигналам глобальной спутниковой радионавигационной системы 4. With the introduction to the leading 1, remote 2 and central 3 hours of the blocks of the binding of time scales 15, 21 and 30 according to the signals of the satellite radio navigation system 4, and the composition of the central clock 3 and the means to link the time scale of this satellite radio navigation system to the time scale of the system hours with the corresponding tab in the navigation signal for additional information, it becomes possible to directly synchronize the time scales of the leading 1, remote 2 and central 3 hours with the group scale of the system with reshnostyu better than tenths or even hundredths of microseconds. This allows you to significantly, more than 10 times, narrow the limits to the permissible discrepancy of the time scales of the clock in the system, and this narrowing does not depend on the coordinates of the leading 1, remote 2 and central 3 hours, since the synchronization is performed according to the signals of the global satellite radio navigation system 4 .

Перед заявителем стояла задача повышения надежности функционирования и живучести известной системы синхронизации часов по радиоканалу, необходимость и обоснованность которой можно иллюстрировать следующим образом. The applicant was faced with the task of improving the reliability of operation and survivability of the well-known clock synchronization system over the air, the need and validity of which can be illustrated as follows.

Показателем надежности и живучести известной системы синхронизации часов по радиоканалу является взаимная синхронизация шкал времени всех часов системы во всех условиях ее функционирования, причем эта синхронизация обеспечивается приемом и использованием передаваемых по радиоканалу сигналов временной информации. Чем больше в системе источников таких сигналов временной информации, тем более надежно обеспечивается ее функционирование, тем она более живуча. An indicator of the reliability and survivability of the known clock synchronization system over the radio channel is the mutual synchronization of time scales of all the system clocks in all conditions of its operation, and this synchronization is provided by the reception and use of time information signals transmitted over the radio channel. The more sources of such signals of temporary information in the system, the more reliably its operation is ensured, the more tenacious it is.

В известной системе в качестве источников сигналов для временной синхронизации используются только так называемые традиционные средства синхронизации (ведущие часы, работающие в диапазонах СДВ, ДВ и КВ-диапазонах частот и обеспечивающие погрешности синхронизации удаленных часов от единиц мкс до единиц мс соответственно в охватываемых ими регионах страны) и спутниковая радионавигационная система (обеспечивающая погрешность синхронизации удаленных часов не хуже десятых и даже сотых долей мкс при обеспечении глобальности синхронизации, а также позволяющая использовать традиционные средства синхронизации на окончательных этапах работы системы как синхронизирующий резерв). Причем такое использование спутниковой радионавигационной системы оказывается возможным только после определения временного рассогласования системных шкал времени и закладки в сигнал, передаваемый спутниковой навигационной системой, соответствующей поправки, учитываемой на удаленных часах при привязке местной шкалы с использованием навигационно-временного сигнала. In the known system, only so-called traditional means of synchronization are used as signal sources for time synchronization (leading clocks operating in the VLF, LW and HF frequency ranges and providing errors in synchronization of the remote clock from units of microseconds to units of ms, respectively, in the regions of the country covered by them ) and a satellite radio navigation system (providing a synchronization error of a remote clock no worse than tenths or even hundredths of a microsecond while ensuring global synchronization and as well as allowing the use of traditional means of synchronization in the final stages of the system as timing reserve). Moreover, this use of the satellite radio navigation system is possible only after determining the time mismatch of the system time scales and bookmarking the signal transmitted by the satellite navigation system with the corresponding correction taken into account at the remote clock when linking the local scale using the navigation-time signal.

Обязательным условием для обеспечения закладки в сигнал спутниковой радионавигационный системы такой дополнительной (по отношению к ней) информации является доступность ее синхронизатора для приема управляющей информации от центральных часов системы синхронизации часов по радиоканалу (как носителя информации о положении групповой шкалы времени системы, имеющего в своем составе устройство привязки по навигационному сигналу). Такая доступность может обеспечиваться принадлежностью обеих систем (по радиоканалу и радионавигационной) одному государству, отсутствием межгосударственных и межведомственных барьеров секретности, наличием соответствующих каналов связи между системами, согласованных протоколов обмена данными и их использования и т.п.. A prerequisite for ensuring that such additional (in relation to) information is bookmarked into the signal of the satellite radio navigation system is the availability of its synchronizer for receiving control information from the central clock of the clock synchronization system via the radio channel (as a carrier of information about the position of the system’s group time scale, which includes navigation signal binding device). Such accessibility can be ensured by the belonging of both systems (via the radio channel and the radio navigation) to one state, the absence of interstate and interdepartmental security barriers, the presence of appropriate communication channels between the systems, coordinated data exchange protocols and their use, etc.

Примером оговоренного взаимного функционирования двух систем является взаимодействие Государственной системы единого времени и эталонных частот ГСЕВЭЧ и спутниковой радионавигационной системы ГЛОНАСС (Глобальная навигационная спутниковая система), в результате которого обеспечены значительное повышение (до двух порядков) точности синхронизации временных шкал удаленных часов и, как следствие, сужение (до десяти раз) пределов на допустимое расхождение шкал времени часов в системе. An example of the agreed-upon mutual functioning of the two systems is the interaction of the State common time system and the GSEVEC reference frequencies and the GLONASS (Global Navigation Satellite System) satellite radio navigation system, as a result of which a significant increase (up to two orders of magnitude) of the accuracy of synchronization of the time scales of the remote clock is ensured and, as a result, narrowing (up to ten times) the limits on the permissible discrepancy of the time scales of hours in the system.

Между тем, в настоящее время известны [5] другие системы (и просматривается четкая тенденция к появлению новых), обеспечивающие возможность (кроме решения основных задач) высокоточной временной синхронизации удаленных потребителей. Однако эти системы позволяют синхронизировать удаленных потребителей только со своей системной шкалой времени, которая часто имеет произвольное и не связанное с групповой шкалой описанной известной системы положение. Эти системы также не предоставляют доступа к своим центральным синхронизаторам для внесения в передаваемый ими сигнал дополнительной информации, позволяющей удаленным потребителям определить временное рассогласование системных шкал времени (например, такой системы и известной системы синхронизации часов по радиоканалу) для решения чисто временных задач описанным (применительно к спутниковой радионавигационной системе в составе известной системы) способом. Meanwhile, other systems are known [5] (and there is a clear tendency toward the emergence of new ones) that provide the possibility (in addition to solving the main problems) of high-precision time synchronization of remote consumers. However, these systems allow remote consumers to synchronize only with their system time scale, which often has an arbitrary position that is not associated with the group scale of the described known system. These systems also do not provide access to their central synchronizers for adding additional information to the signal transmitted by them, which allows remote consumers to determine the time mismatch of system time scales (for example, such a system and the well-known clock synchronization system over the air) to solve purely temporary problems described (as applied to satellite radio navigation system as part of a known system) method.

Примером одной из таких систем является спутниковая радионавигационная система НАВСТРАР (Navstar - Navigational Satelite Time and Ranging - навигационный спутник измерения времени и координат) или по ее фактическому применению GPS (Global Positioning System - Глобальная система местоопределения). Ее периферийные специализированные приемники (приемоиндикаторы) в достаточно широком ассортименте появились на рынке страны. An example of one of these systems is the Navstar satellite navigation system (Navstar - Navigational Satelite Time and Ranging - a navigation satellite for measuring time and coordinates) or its actual GPS application (Global Positioning System - Global Positioning System). Its peripheral specialized receivers (receiver indicators) in a fairly wide range appeared on the country's market.

Эта система обеспечивает возможность глобальной синхронизации временных шкал с погрешностями не хуже десятых и даже сотых долей мкс по отношению к шкале времени собственного центрального синхронизатора (своей системной шкале). Однако отсутствие доступа к центральному синхронизатору этой системы для включения в состав ее навигационного сигнала дополнительной информации по взаимному временному рассогласованию системных шкал (НАВСТАР - система синхронизации часов по радиоканалу) исключает возможность (без решения организационно-аппаратных вопросов) непосредственного использования приемоиндикаторов НАВСТАР для синхронизации местных шкал времени удаленных часов в известной системе синхронизации по радиоканалу с ее групповой шкалой. Следовательно, невозможна непосредственная организация еще одного канала высокоточной временной синхронизации с помощью аппаратных средств НАВСТАР в известной системе, и, соответственно, непосредственно повышение надежности функционирования и живучести известной системы синхронизации. This system provides the possibility of global synchronization of time scales with errors not worse than tenths and even hundredths of a microsecond in relation to the time scale of its own central synchronizer (its system scale). However, the lack of access to the central synchronizer of this system for inclusion in its navigation signal of additional information on the mutual temporal mismatch of system scales (NAVSTAR - a clock synchronization system via a radio channel) precludes the possibility (without solving organizational and hardware issues) of directly using NAVSTAR receivers to synchronize local scales the time of the remote clock in a known synchronization system over the air with its group scale. Therefore, it is impossible to directly organize yet another channel of high-precision time synchronization using NAVSTAR hardware in a known system, and, accordingly, directly increasing the reliability and survivability of a known synchronization system.

Аналогичные соображения могут быть отнесены к известной системе и при рассмотрении вопросов организации дополнительного (повышающего надежность и живучесть ее функционирования) канала синхронизации с использованием приемоиндикаторов перспективных систем, например, НАВСАТ (Европейское космическое агентство), ГРАНАС (ФРГ) и других. Similar considerations can be attributed to the well-known system when considering the organization of an additional (increasing reliability and survivability of its functioning) synchronization channel using receiver indicators of promising systems, for example, NAVSAT (European Space Agency), GRANAS (Germany) and others.

Из вышеизложенного следует, что ни аналоги, ни прототип не решают поставленную задачу. From the foregoing, it follows that neither analogues nor prototypes solve the task.

Технический результат от использования изобретения заключается в повышении надежности функционирования и живучести системы синхронизации часов по радиоканалу. The technical result from the use of the invention is to increase the reliability of operation and survivability of the clock synchronization system over the air.

Для этого в систему синхронизации часов по радиоканалу, содержащую группу ведущих часов, группу удаленных часов, центральные часы, спутниковую радионавигационную систему и линии связи, при этом каждые ведущие часы состоят из последовательно соединенных опорного генератора, делителя частоты, формирователя сигналов времени и передатчика, последовательно соединенных блока памяти, программного блока и анализатора результатов привязки шкал времени (РПШВ), и также последовательно соединенных блока привязки шкал времени, блока сравнения, ключа и формирователя сигналов управления частотой, выход которого подключен к управляющему входу опорного генератора, выход программного блока подключен также к второму входу блока сравнения, выход блока привязки шкал времени соединен также с информационным входом ключа, выход которого соединен с вторым входом анализатора РПШВ, первый вход блока привязки шкал времени подключен к выходу опорного генератора, а второй вход - к выходу делителя частоты и второму входу программного блока, выход анализатора РШПВ соединен с управляющим входом делителя частоты, вход программного блока является входом сигнала программы управления от центральных часов, каждые удаленные часы состоят из последовательно соединенных опорного генератора и делителя частоты, выход которого подключен к второму входу блока привязки шкал времени и первому входу измерителя разности времени, второй вход которого соединен с выходом радиоприемника, а выход - с первым входом анализатора РПШВ, выход блока привязки шкал времени соединен с вторым входом анализатора РПШВ, а первый вход - с выходом опорного генератора, выход анализатора РПШВ соединен с управляющим входом делителя частоты и является информационным выходом удаленных часов, центральные часы состоят из последовательно соединенных опорного генератора и делителя частоты, выход которого подключен к второму входу блока привязки шкал времени и первому входу измерителя разности времени, второй вход которого соединен с выходом радиоприемника, а выход - с первым входом анализатора РПШВ, выход блока привязки шкал времени соединен с вторым входом анализатора РПШВ, а первый вход - с выходом опорного генератора, центральные часы содержат также последовательно соединенные коммутатор линий связи, формирователь поправок и признака достоверности, формирователь управляющих воздействий и ключ, второй вход формирователя поправок и признака достоверности соединен с выходом анализатора РПШВ и управляющим входом делителя частоты, а второй выход - с управляющим входом ключа, выход ключа является выходом сигнала программы управления для ведущих часов, входы коммутатора линий связи являются информационными входами центральных часов, в состав центральных часов введены последовательно соединенные блок выделения временного параметра, измеритель временных интервалов и коммутатор сигналов системных поправок, при этом второй вход измерителя временных интервалов подключен к выходу делителя частоты, выход блока привязки шкал времени соединен с вторым входом коммутатора сигналов системных поправок, выход которого является выходом информационного сигнала для спутниковой радионавигационной системы, в состав каждых удаленных часов введены последовательно соединенные блок выделения временного параметра, измеритель временных интервалов и блок коррекции результатов привязки, второй вход которого соединен с выходом блока привязки шкал времени, а выход - с третьим входом анализатора РПШВ, выполненного на удаленных часах трехвходовым, второй вход измерителя временных интервалов подключен к выходу делителя частоты. For this, a clock synchronization system via a radio channel containing a group of leading clocks, a group of remote clocks, a central clock, a satellite radio navigation system and communication lines, each leading clock consisting of a reference oscillator, a frequency divider, a time shaper and a transmitter, connected in series connected memory unit, program unit and analyzer of the results of the binding of time scales (RPSHV), and also sequentially connected block of the binding of time scales, the comparison unit, cl of the transmitter and the frequency control signal generator, the output of which is connected to the control input of the reference generator, the output of the software unit is also connected to the second input of the comparison unit, the output of the timeline binding unit is also connected to the information input of the key, the output of which is connected to the second input of the RPShV analyzer, the first input the block of timeline bindings is connected to the output of the reference generator, and the second input is to the output of the frequency divider and the second input of the program unit, the output of the analyzer RShPV is connected to the control input d frequency divider, the input of the program block is the input of the control program signal from the central clock, each remote clock consists of a reference oscillator and a frequency divider connected in series, the output of which is connected to the second input of the time scale binding unit and the first input of the time difference meter, the second input of which is connected to the output of the radio receiver, and the output is with the first input of the RPShV analyzer, the output of the timeline binding unit is connected to the second input of the RPShV analyzer, and the first input is with the output of the reference generator ora, the output of the RPShV analyzer is connected to the control input of the frequency divider and is the information output of the remote clock, the central clock consists of a series-connected reference generator and a frequency divider, the output of which is connected to the second input of the time scale binding unit and the first input of the time difference meter, the second input of which connected to the output of the radio receiver, and the output to the first input of the RPShV analyzer, the output of the timeline binding unit is connected to the second input of the RPShV analyzer, and the first input to the op generator, the central clock also contains a series-connected commutator of communication lines, a shaper of corrections and a sign of reliability, a shaper of control actions and a key, the second input of the shaper of corrections and a sign of reliability is connected to the output of the RPShV analyzer and the control input of the frequency divider, and the second output to the control input the key, the key output is the control program signal output for the leading clock, the inputs of the communication line switch are the information inputs of the central clock, the composition of the central clock is introduced in series with the time parameter highlighting unit, the time interval meter and the system correction signal switch, the second input of the time interval meter is connected to the output of the frequency divider, the output of the time scale binding unit is connected to the second input of the system correction signal switch, the output of which is output of an information signal for a satellite radio navigation system, sequentially connected blocks are introduced into the composition of each remote clock ok selection of a time parameter, a time interval meter and a correction results correction unit, the second input of which is connected to the output of the time scale binding unit, and the output is connected to the third input of the RPShV analyzer, made on the remote clock with three inputs, the second input of the time interval meter is connected to the output of the frequency divider .

Указанный технический результат достигается благодаря тому, что в системе синхронизации часов по радиоканалу организуется дополнительный канал высокоточной синхронизации с ее групповой шкалой времени. При этом, во вновь организуемом канале используются сигналы систем, обеспечивающих возможность (кроме решения их основных задач) высокоточной синхронизации удаленных потребителей только со своей системной шкалой, причем как эта системная шкала, так и передаваемый по системным каналам сигнал, формируются автономно аппаратными средствами этой системы, а прием и исполнение внешних управляющих воздействия по фазировке шкалы этой системы или включению в передаваемый ею по своим системным каналам сигнал дополнительной информации исключены. The specified technical result is achieved due to the fact that in the clock synchronization system via radio channel an additional channel of high-precision synchronization is organized with its group time scale. At the same time, in the newly organized channel, the signals of systems are used that provide the possibility (in addition to solving their main tasks) of high-precision synchronization of remote consumers only with their own system scale, and both this system scale and the signal transmitted through the system channels are generated autonomously by the hardware of this system and the reception and execution of external control actions by phasing the scale of this system or by including additional information signal in its transmitted through its system channels is excluded .

Для организации такого дополнительного канала по сигналам используемой системы и обеспечения возможности с его помощью синхронизировать шкалы времени удаленных часов с групповой шкалой времени системы синхронизации часов по радиоканалу (а не с автономной шкалой используемой системы) осуществляются следующие мероприятия:
- в состав центральных часов вводятся:
блок выделения временного параметра используемой системы, позволяющий непосредственно на центральных часах выделить из принимаемого сигнала используемой системы временную метку, характеризующую положение ее системной шкалы;
измеритель временных интервалов, позволяющий получить поправку на положение системной шкалы используемой системы относительно групповой шкалы времени системы синхронизации часов по радиоканалу;
коммутатор сигналов системных поправок, позволяющий организовать передачу от центральных часов к синхронизатору спутниковой радионавигационной системы для закладки в ее радионавигационный сигнал не только поправки на положение ее системной шкалы времени относительно системы синхронизации часов по радиоканалу (получаемой с помощью блока привязки шкал времени), но и поправки на положение системной шкалы времени используемой системы также относительно системы синхронизации часов по радиоканалу (получаемой с помощью блока выделения временного параметра и измерителя временных интервалов);
- в состав удаленных часов вводятся:
блок выделения временного параметра используемой системы, позволяющий непосредственно на удаленных часах выделить из принимаемого сигнала используемой системы временную метку, характеризующую положение ее системной шкалы;
измеритель временных интервалов, позволяющий получить поправку на положение шкалы времени удаленных часов относительно системной шкалы используемой системы;
блок коррекции результатов привязки, позволяющий выделить из формата принимаемого блоком привязки шкал времени сигнала спутниковой радионавигационной системы информацию о значении поправки на положение системной шкалы времени используемой системы относительно системы синхронизации часов по радиоканалу, а затем осуществить коррекцию значения поправки с выхода введенного измерителя временных интервалов на значение поправки, полученной через радиотракт спутниковой радионавигационной системы, т.е. определить поправку шкалы времени удаленных часов относительно групповой шкалы времени системы синхронизации часов по радиоканалу.To organize such an additional channel according to the signals of the system used and to enable it to synchronize the time scales of the remote clock with the group time scale of the clock synchronization system via the radio channel (and not with the autonomous scale of the system used), the following activities are carried out:
- the following are introduced into the central clock:
a unit for allocating a time parameter of the used system, allowing directly at the central clock to extract from the received signal of the used system a time mark characterizing the position of its system scale;
a time interval meter that allows you to get an adjustment for the position of the system scale of the system used relative to the group time scale of the clock synchronization system over the air;
a switch for system corrections signals, which allows organizing the transfer from the central clock to the synchronizer of the satellite radio navigation system for laying in its radio navigation signal not only corrections for the position of its system time scale relative to the clock synchronization system via the radio channel (obtained using the time scale binding unit), but also the corrections the position of the system timeline of the system used, also relative to the clock synchronization system via the radio channel (obtained using the allocation unit in belt parameter and time interval meter);
- the following are entered into the composition of the remote watch:
a time parameter allocation unit of the system used, allowing directly at a remote watch to extract from the received signal of the system used a time mark characterizing the position of its system scale;
a time interval meter that allows you to get an adjustment for the position of the time scale of the remote clock relative to the system scale of the system used;
a correction results correction unit, which allows one to extract information from the format of the time scale received by the time scale signal unit of the satellite radio navigation system on the value of the correction for the position of the system time scale of the used system relative to the clock synchronization system via the radio channel, and then to correct the correction value from the output of the time meter entered by the value corrections received through the radio path of the satellite radio navigation system, i.e. determine the correction of the time scale of the remote clock relative to the group time scale of the clock synchronization system over the air.

Кроме этого, на удаленных часах в анализаторе результатов привязки предусматривается третий вход и, соответственно, расширяется перечень его функциональных задач, а именно: при необходимости на привязку собственного делителя частоты (и в линию связи с центральными часами) могут быть направлены не только результаты привязки по сигналам ведущих или спутниковой радионавигационной системы, но и результаты привязки по сигналам используемой системы
На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемой системы; на фиг. 2 - структурная схема спутниковой радионавигационной системы; на фиг. 3 - структурная схема системы-прототипа.In addition, at the remote clock, the analyzer of the binding results provides a third input and, accordingly, the list of its functional tasks is expanded, namely: if necessary, not only the results of the binding on the base clock can be linked to the central clock). signals of the leading or satellite radio navigation system, but also the results of the binding according to the signals of the system used
In FIG. 1 shows a structural diagram of the proposed system; in FIG. 2 is a structural diagram of a satellite radio navigation system; in FIG. 3 is a structural diagram of a prototype system.

На фиг. 1 - 3 обозначено: 11 - 1N - ведущие часы (ВЧ), 21 - 2N - удаленные часы (УЧ), 3 - центральные часы (ЦЧ), 4 - спутниковая радионавигационная система (СРНС), 5...7 - линии связи, 8 - опорный генератор (ОГ), 9 - делитель частоты (ДЧ), 10 - формирователь сигналов времени (ФСВ), 11 - передатчик (ПРД), 12 - блок памяти (БП), 13 - программный блок (ПБ), 14 - анализатор результатов привязки шкал времени (АРПШВ), 15 - блок привязки шкал времени (БПШВ), 16 - блок сравнения (БС), 17 - ключ (Кл), 18 - формирователь сигналов управления частотой (ФСУЧ), 19 - опорный генератор (ОГ), 20 - делитель частоты (ДЧ), 21 - блок привязки шкал времени (БПШВ), 22 - измеритель разности времени (ИРВ), 23 - радиоприемник (РП), 24 - анализатор результатов привязки шкал времени (АРПШВ), 25 - блок выделения временного параметра (БВВП), 26 - измеритель временных интервалов (ИВИ), 27 - блок коррекции результатов привязки (БКРП), 28 - опорный генератор (ОГ), 29 - делитель частоты (ДЧ), 30 - блок привязки шкал времени (БПШВ), 31 - измеритель разности времени (ИРВ), 32 - радиоприемник (РП), 33 - анализатор результатов привязки шкал времени (АРПШВ), 34 - блок выделения временного параметра (БВВП), 35 - измеритель временных интервалов (ИВИ), 36 - коммутатор сигналов системных поправок (КССП), 37 - коммутатор линий связи (КЛС), 38 - формирователь поправок и признака достоверности (ФППД), 39 - формирователь управляющих воздействий (ФУВ), 40 - ключ (Кл), 41 - синхронизатор спутниковой радионавигационной системы (ССРНС), 421 - 42N - навигационные космические аппараты (НКА), 43 - опорный генератор (ОГ), 44 - хранитель времени (ХВ), 45 - формирователь сигнала закладки (ФСЗ), 46 - блок закладки информации (БЗИ), 47 - опорный генератор (ОГ), 48 - хранитель времени (ХВ), 49 - формирователь навигационного сигнала (ФНС), 50 - передатчик (ПРД), 51 - высокочастотный блок (ВЧБ), 52 - блок памяти (БП), 53 - программное устройство (ПУ),
Система синхронизации часов по радиоканалу содержит группу ведущих часов 11 - 1N, группу удаленных часов 21- 2N, центральные часы 3, спутниковую радионавигационную систему 4 и линии связи 5...7. Каждые ведущие часы 1 состоят из последовательно соединенных опорного генератора 8, делителя частоты 9, формирователя сигналов времени 10 и передатчика 11, последовательно соединенных блока памяти 12, программного блока 13 и анализатора результатов привязки шкал времени (РПШВ) 14, и также последовательно соединенных блока привязки шкал времени 15, блока сравнения 16, ключа 17 и формирователя сигналов управления частотой 18, выход которого подключен к управляющему входу опорного генератора 8. Выход программного блока 13 подключен также к второму входу блока сравнения 16. Выход блока привязки шкал времени 15 соединен также с информационным входом ключа 17, выход которого соединен и с вторым входом анализатора РПШВ 14. Первый вход блока привязки шкал времени 15 подключен к выходу опорного генератора 8, а второй вход - к выходу делителя частоты 9 и второму входу программного блока 13. Выход анализатора РПШВ 14 соединен с управляющим входом делителя частоты 9. Вход блока памяти 12 является входом сигнала программы управления центральных часов 1. Каждые удаленные часы 2 состоят из последовательно соединенных опорного генератора 19 и делителя частоты 20, выход которого подключен к второму входу блока привязки шкал времени 21 и первому входу измерителя разности времени 22, второй вход которого соединен с выходом радиоприемника 23, а выход - с первым входом анализатора РПШВ 24. Кроме этого, каждые удаленные часы 2 содержат последовательно соединенные блок выделения временного параметра 25, измеритель временных интервалов 26 и блок коррекции результатов привязки 27. Второй вход измерителя интервалов времени 26 подключен к выходу делителя частоты 20. Выход блока привязки шкал времени 21 соединен с вторыми входами анализатора РПШВ 24 и блока коррекции результатов привязки 27, а первый вход - с выходом опорного генератора 19. Выход блока коррекции результатов привязки 27 подключен к третьему входу анализатора РПШВ 24. Выход анализатора РПШВ 24 соединен с управляющим входом делителя частоты 20 и является информационным выходом удаленных часов 2. Центральные часы 3 состоят из последовательно соединенных опорного генератора 28 и делителя частоты 29, выход которого подключен к второму входу блока привязки шкал времени 30 и первому входу измерителя разности времени 31, второй вход которого соединен с выходом радиоприемника 32, а выход - с первым входом анализатора РПШВ 33. Кроме этого, центральные часы 3 содержат последовательно соединенные блок выделения временного параметра 34, измеритель временных интервалов 35 и коммутатор сигналов системных поправок 36, второй вход которого соединен с выходом блока привязки шкал времени 30 и вторым входом анализатора РПШВ 33. Второй вход измерителя временных интервалов 35 подключен к выходу делителя частоты 29. Первый вход блока привязки шкал 30 времени соединен с выходом опорного генератора 28. Центральные часы 3 содержат также последовательно соединенные коммутатор линий связи 37, формирователь поправок и признака достоверности 38, формирователь управляющих воздействий 39 и ключ 40. Второй вход формирователя поправок и признака достоверности 38 соединен с выходом анализатора РПШВ 33 и управляющим входом делителя частоты 29, а второй выход - с управляющим входом ключа 40. Входы коммутатора линий связи 37, выход ключа 40 и выход коммутатора сигналов системных поправок 36 являются на центральных часах 3 соответственно информационными входами, выходом сигнала программы управления и выходом информационного сигнала для спутниковой радионавигационной системы.In FIG. 1 - 3 is designated: 1 1 - 1 N - leading clock (HF), 2 1 - 2 N - remote clock (UH), 3 - central clock (CC), 4 - satellite radio navigation system (SRNS), 5 ... 7 - communication lines, 8 - reference generator (OG), 9 - frequency divider (DF), 10 - time signal former (FSV), 11 - transmitter (PRD), 12 - memory unit (PSU), 13 - program unit ( PB), 14 - the analyzer of results of the binding of time scales (ARPSHV), 15 - the block of the binding of time scales (BPSHV), 16 - the block of comparison (BS), 17 - the key (C), 18 - the shaper of frequency control signals (FSCH), 19 - reference generator (OG), 20 - frequency divider (DC), 21 - bl ok time scales binding (BPSHV), 22 - time difference meter (IRV), 23 - radio receiver (RP), 24 - time scale binding analyzer (ARPSHV), 25 - time parameter allocation block (BWS), 26 - time interval meter (IVI), 27 - block correction results of binding (BKRP), 28 - reference generator (OG), 29 - frequency divider (DF), 30 - block binding time scales (BPShV), 31 - measuring the difference in time (IRV), 32 - a radio receiver (RP), 33 - an analyzer of the results of the binding of time scales (ARPSHV), 34 - block allocation of the time parameter (BVVP), 35 - meter in time intervals (IVI), 36 - switch for system corrections signals (KSSP), 37 - switch for communication lines (CLS), 38 - shaper of corrections and sign of reliability (FPPD), 39 - shaper of control actions (FC), 40 - key (C ), 41 - synchronizer of the satellite radio navigation system (SSRNS), 42 1 - 42 N - navigation spacecraft (NS), 43 - reference generator (OG), 44 - time saver (HV), 45 - bookmark signal shaper (FSZ), 46 - block bookmark information (BZI), 47 - reference generator (OG), 48 - time saver (XB), 49 - navigator nnogo signal (FNS), 50 - the transmitter (TX), 51 - a high-frequency unit (VCHB), 52 - storage unit (PSU) 53 - software device (PU),
The clock synchronization system via a radio channel contains a group of leading clocks 1 1 - 1 N , a group of remote clocks 2 1 - 2 N , a central clock 3, a satellite radio navigation system 4 and communication lines 5 ... 7. Each leading clock 1 consists of a series-connected reference generator 8, a frequency divider 9, a signal shaper 10 and a transmitter 11, a series-connected memory block 12, a program block 13 and a time scale analysis result analyzer (RPCW) 14, and also a series-connected block of binding time scales 15, comparison unit 16, key 17 and frequency control signal generator 18, the output of which is connected to the control input of the reference generator 8. The output of program unit 13 is also connected to the second input the comparison unit 16. The output of the timeline binding unit 15 is also connected to the information input of the key 17, the output of which is also connected to the second input of the RPShV analyzer 14. The first input of the timeline binding unit 15 is connected to the output of the reference generator 8, and the second input to the output the frequency divider 9 and the second input of the program unit 13. The output of the RPShV analyzer 14 is connected to the control input of the frequency divider 9. The input of the memory unit 12 is the signal input of the central clock control program 1. Each remote clock 2 consists of sequentially a reference oscillator 19 and a frequency divider 20, the output of which is connected to the second input of the time scale binding unit 21 and the first input of the time difference meter 22, the second input of which is connected to the output of the radio receiver 23, and the output to the first input of the RPShV analyzer 24. In addition, each remote clock 2 contains a series-connected block selection of the time parameter 25, the meter time intervals 26 and the block correction of the results of binding 27. The second input of the meter time intervals 26 is connected to the output of the frequency divider 20 The output of the timeline binding unit 21 is connected to the second inputs of the RPShV analyzer 24 and the correction results correction unit 27, and the first input is connected to the output of the reference generator 19. The output of the binding results correction unit 27 is connected to the third input of the RPShV analyzer 24. The output of the RPShV analyzer 24 is connected with the control input of the frequency divider 20 and is the information output of the remote clock 2. The central clock 3 consists of a series-connected reference generator 28 and a frequency divider 29, the output of which is connected to the second input of the unit the bindings of the time scales 30 and the first input of the time difference meter 31, the second input of which is connected to the output of the radio receiver 32, and the output is connected to the first input of the RPShV analyzer 33. In addition, the central clock 3 includes a time parameter 34 allocation unit, a time interval meter 35 and a system corrections signal switch 36, the second input of which is connected to the output of the time scale binding unit 30 and the second input of the RPShV analyzer 33. The second input of the time interval meter 35 is connected to the output of the frequency divider you 29. The first input of the time scale binding unit 30 is connected to the output of the reference generator 28. The central clock 3 also contains serially connected commutator of communication lines 37, a shaper of corrections and a sign of reliability 38, a shaper of control actions 39 and a key 40. The second input of the shaper of amendments and a sign reliability 38 is connected to the output of the RPChV analyzer 33 and the control input of the frequency divider 29, and the second output to the control input of the key 40. The inputs of the commutator of communication lines 37, the output of the key 40 and the output of the signal switch with stemnyh corrections 36 are in the central clock data inputs 3, respectively, the output signal control program and the output data signal to a satellite navigation system.

Спутниковая радионавигационная система 4 содержит (фиг. 2) синхронизатор 41 и группу навигационных космических аппаратов 421 - 42N. Синхронизатор 41 спутниковой радионавигационной системы содержит последовательно соединенные опорный генератор 43, хранитель времени 44, формирователь сигнала закладки 45 и блок закладки информации 46, второй вход которого является входом временной управляющей информации спутниковой радионавигационной системы 4. Выход опорного генератора 43 подключен также к второму входу формирователя сигналов закладки 45, а выход хранителя времени 44 подключен также к третьему входу блока закладки информации 46. Каждый из навигационных космических аппаратов 42 содержит опорный генератор 47, подключенный к первому входу хранителя времени 48 и третьему входу формирователя навигационного сигнала 49, передатчик 50, подключенный к выходу формирователя навигационного сигнала 49, высокочастотный блок 51, блок памяти 52 и программное устройство 53, второй вход которого чкрез блок памяти 52 соединен с вторым выходом высокочастотного блока 53, третий вход - с выходом хранителя времени 48 и вторым входом формирователя 49 навигационного сигнала, а второй выход - с управляющим входом хранителя времени 48.The satellite radio navigation system 4 contains (Fig. 2) a synchronizer 41 and a group of navigation spacecraft 42 1 - 42 N. The synchronizer 41 of the satellite radio navigation system comprises a reference oscillator 43, a time saver 44, a bookmark signal shaper 45 and a bookmark information block 46, the second input of which is an input of temporary control information of the satellite radio navigation system 4. The output of the reference generator 43 is also connected to the second input of the signal shaper bookmarks 45, and the output of the time keeper 44 is also connected to the third input of the information bookmark block 46. Each of the navigation spacecraft Ov 42 contains a reference generator 47 connected to the first input of the time keeper 48 and the third input of the navigational shaper 49, a transmitter 50 connected to the output of the navigational shaper 49, a high-frequency unit 51, a memory unit 52, and a software device 53, the second input of which is through the block the memory 52 is connected to the second output of the high-frequency unit 53, the third input is with the output of the time keeper 48 and the second input of the navigator 49, and the second output is with the control input of the time keeper 48.

Предлагаемая система синхронизации часов по радиоканалу работает следующим образом. The proposed clock synchronization system over the air works as follows.

Из сигналов опорного генератора 8 с помощью делителя частоты 9 формируется шкала времени ведущих часов 1 (для упрощения рассматриваем только одни ведущие часы). По ее сигналам посредством формирователя 10 сигналов времени образуются сигналы ведущих часов 1, пригодные для передачи по радиоканалу (например, частотно-стабилизированный синусоидальный сигнал и импульсные метки времени, М-последовательность и т.п.). Эти сигналы с помощью радиопередатчика 11 излучаются в эфир и принимаются потребителями (удаленными 2 и центральными 3 часами). На центральных 3 и удаленных 2 часах при наличии возможности радиоконтакта производится прием сигналов времени с помощью радиоприемников 32 и 23 и подача их на второй вход измерителей разности времени 31 и 22. Из сигналов опорных генераторов 28 и 19 с помощью делителей частоты 29 и 20 на центральных 3 и удаленных 2 часах формируются местные шкалы времени, сигналы которых поступают на первые входы измерителей 31 и 22 разности времени. С помощью последних определяются временные расхождения принятых сигналов ведущих часов 1 и местных шкал времени (соответственно для каждых центральных 3 и удаленных 2 часов), с учетом задержки распространения сигналов от часов 1 до часов 3 и 2 соответственно. Измеренные временные расхождения принимаются соответствующими анализаторами РПШВ 33 и 24 за поправки и вводятся в делители частоты 29 и 20 центральных 3 и удаленных 2 часов для совмещения их шкал со шкалой времени ведущих часов 1. При этом решение о введении поправок в делители частоты центральных 3 и удаленных 2 часов принимается анализаторами РПШВ 33 и 24 при отсутствии (за принятый в системе интервал времени) высокоточных поправок, поступающих (см. далее третий и четвертый этапы функционирования системы) на его второй (на центральных 3 и удаленных 2 часах) и третий (только на удаленных часах 2) входы. From the signals of the reference generator 8 with the help of a frequency divider 9, the time scale of the leading clock 1 is formed (to simplify, we consider only one leading clock). According to its signals, by means of the time signal generator 10, the signals of the leading clock 1 are formed, suitable for transmission over the radio channel (for example, a frequency-stabilized sinusoidal signal and pulse time stamps, M-sequence, etc.). These signals using a radio transmitter 11 are broadcast and received by consumers (remote 2 and central 3 hours). At the central 3 and remote 2 hours, with the possibility of a radio contact, time signals are received using the radios 32 and 23 and fed to the second input of the time difference meters 31 and 22. From the signals of the reference generators 28 and 19 using frequency dividers 29 and 20 on the central 3 and the remote 2 hours, local time scales are formed, the signals of which are fed to the first inputs of the time difference meters 31 and 22. With the help of the latter, the time differences between the received signals of the leading clock 1 and the local time scales (respectively, for each central 3 and remote 2 hours) are determined, taking into account the propagation delay of the signals from hours 1 to hours 3 and 2, respectively. The measured time differences are taken by the corresponding RPShV analyzers 33 and 24 for corrections and entered into the frequency dividers 29 and 20 of the central 3 and the remote 2 hours to combine their scales with the time scale of the leading hours 1. At the same time, the decision to introduce amendments to the frequency dividers of the central 3 and remote 2 hours is accepted by RPShV analyzers 33 and 24 in the absence (for the time interval adopted in the system) of high-precision corrections arriving (see below the third and fourth stages of the system's functioning) at its second (at central 3 and remote x 2 hours), and third (only on remote clock 2) inputs.

При последующих сеансах синхронизации с использованием сигналов от ведущих 1 часов на центральных 3 и удаленных 2 часах также производится измерение упомянутых временных расхождений. In subsequent synchronization sessions, using the signals from the leading 1 hours at the central 3 and remote 2 hours, the mentioned time differences are also measured.

Результаты измерений на удаленных часах 2 по мере их получения не только используются для управления собственными делителями частоты 20, но и передаются по линиям 6 связи на коммутатор линии связи 37 центральных часов 3, который производит их последовательную передачу на первый вход формирователя поправок и признака достоверности 38. The measurement results at the remote clock 2, as they are received, are not only used to control their own frequency dividers 20, but are also transmitted via communication lines 6 to the communication line switch 37 of the central clock 3, which transmits them sequentially to the first input of the shaper of corrections and a sign of reliability 38 .

Результаты аналогичных измерений, проведенных на центральных часах 3, также не только подаются на собственный делитель частоты 30, но и направляются на второй вход формирователя поправок и признака достоверности 38. При получении необходимого массива результатов от всех удаленных 2 и центральных 3 часов за определенный интервал, например за сутки, с помощью формирователя поправок и признака достоверности 38 производится:
- формирование групповой поправки (например, как средневзвешенное из принятых формирователем 38 значений результатов измерений), характеризующей групповую шкалу системы часов;
- определение поправок к шкалам времени каждых удаленных часов 2 по отношению к групповой шкале системы часов, позволяющих судить о степени синхронизма часов 2 в системе, например, путем сравнения этих поправок с выбранным порогом;
- определение поправок к шкале времени ведущих часов 1 по отношению к групповой шкале времени системы часов, а также, после накопления массива данных об этих поправках, определение закона изменения во времени положения шкалы времени (знака и скорости ее отклонения от групповой шкалы) ведущих часов 1, и, наконец, поправки на шкалу времени ведущих часов 1 относительно групповой шкалы системы по истечении заданных интервалов времени (например, через каждые сутки в течение недели).The results of similar measurements carried out at the central clock 3, are also not only fed to their own frequency divider 30, but also sent to the second input of the shaper of corrections and a sign of reliability 38. Upon receipt of the required array of results from all remote 2 and central 3 hours for a certain interval, for example per day, with the help of the shaper of amendments and the sign of reliability 38 is made:
- formation of a group correction (for example, as a weighted average of the values of measurement results accepted by the shaper 38), characterizing the group scale of the clock system;
- determination of corrections to the time scales of each remote watch 2 in relation to the group scale of the watch system, allowing to judge the degree of synchronism of watch 2 in the system, for example, by comparing these corrections with the selected threshold;
- determination of amendments to the time scale of the leading hours 1 in relation to the group time scale of the clock system, and also, after accumulating an array of data on these amendments, determination of the law of change in time of the position of the time scale (sign and speed of its deviation from the group scale) of leading hours 1 and, finally, corrections to the time scale of the leading hours 1 relative to the group scale of the system after specified time intervals (for example, every day for a week).

Данные о ходе ведущих часов 1 с первого выхода формирователя поправок и признака достоверности 38 поступают на формирователь управляющих воздействий 39, с помощью которого образуется программа управления ведущих часов 1 для ее совмещения с групповой шкалой времени системы. Эта программа содержит необходимые значения поправок, которые следует ввести в шкалу времени ведущих часов 1, и моменты их ввода между двумя соседними сеансами синхронизации, а также на более длительном интервале. Сигналы программы управления во время радиоконтакта центральных часов 3 с ведущими часами 1 поступают через ключ 40, открывающийся только при получении соответствующего признака достоверности от формирователя 38 (характеризующего, например, факт набора необходимого массива данных, степень синхронизма удаленных часов 2 в системе, что важно для вынесения решения о возможности включения полученных от часов 2 результатов измерений в массив данных при определении групповой поправки, факт окончания соответствующих расчетов и т.п.), и линию связи 5 (например, командно-программную, телефонный или телеграфный канал и т.п.) в блок памяти 12 ведущих часов 1, где производится их запоминание и передача на программное устройство 13. Последнее представляет собой управляющий коммутатор, на сигнальный вход которого поступают значения поправок с кодом момента их ввода, а на управляющий вход подается код времени от делителя частоты 9. При совпадении кодов времени ведущих часов 1 и момента рекомендуемого ввода программное устройство 13 транслирует соответствующую поправку из блока памяти 12 в делитель частоты 9, шкала которого совмещается с групповой шкалой времени системы. Таким образом, излучаемые радиопередатчиком 11 ведущих часов 1 и принимаемые удаленными 2 и центральными 3 часами сигналы оказываются синхронизированными с групповой шкалой времени системы. После такой синхронизации поправки на шкалы времени удаленных 2 и центральных 3 часов, получаемые в измерителях разности времени 22 и 31, вводятся (аналогично через анализаторы РПШВ 24 и 33) в делители частоты 20 и 29, чем достигается синхронизация удаленных 2 и центральных 3 часов, так как сигналы времени ведущих часов 1 совмещены с групповой шкалой. Data on the progress of the leading clock 1 from the first output of the shaper of amendments and the sign of reliability 38 is supplied to the shaper of control actions 39, with the help of which a control program for the leading clock 1 is formed for combining it with the group time scale of the system. This program contains the necessary correction values that should be entered in the time scale of the leading hours 1, and the moments of their entry between two adjacent synchronization sessions, as well as over a longer interval. The signals of the control program during the radio contact of the central clock 3 with the leading clock 1 are received through a key 40, which opens only upon receipt of the corresponding sign of reliability from the shaper 38 (characterizing, for example, the fact of dialing the required data array, the degree of synchronism of the remote clock 2 in the system, which is important for making decisions on the possibility of including the measurement results obtained from the clock 2 in the data array when determining the group correction, the fact of the end of the corresponding calculations, etc.), and the communication line 5 (for example, a command-program, telephone or telegraph channel, etc.) to the memory unit 12 of the leading clock 1, where they are stored and transferred to the software device 13. The latter is a control switch, the signal input of which receives the correction values with the code of the moment of their input, and the time code from the frequency divider 9 is supplied to the control input. If the time codes of the leading clock 1 coincide with the moment of the recommended input, the software device 13 translates the corresponding correction from the memory block 12 into Frequency band 9, the scale of which is combined with the group time scale of the system. Thus, the signals emitted by the radio transmitter 11 of the leading clock 1 and received by the remote 2 and central 3 hours are synchronized with the group time scale of the system. After such synchronization, corrections to the time scales of the remote 2 and central 3 hours, obtained in the time difference meters 22 and 31, are entered (similarly through RPShV analyzers 24 and 33) into the frequency dividers 20 and 29, thereby achieving synchronization of the remote 2 and central 3 hours, since the time signals of the leading clock 1 are aligned with the group scale.

По окончании описанного (и далее непрерывно поддерживаемого) процесса (первого этапа функционирования системы) производится временная привязка положения шкалы времени спутниковой радионавигационной системы 4 к групповой шкале времени рассматриваемой системы синхронизации часов по радиоканалу. При этом оговоренную взаимную привязку (определение поправки на шкалу времени спутниковой радионавигационной системы как промежуточный этап подготовки сигналов этой системы для целей временной синхронизации) осуществляют, опираясь на шкалу времени центральных 3 часов, которые оборудуются наилучшим в системе по долговременной стабильности опорным генератором 28, т.е. имеют минимальное отклонение с течением времени от групповой шкалы времени системы, а также наилучшим в системе измерителем разности времени 31 (например, многоканальным и усредняющим результаты привязок), чем обеспечивается наилучшая в системе привязка шкалы времени центральных часов 3 к групповой шкале. At the end of the described (and further continuously supported) process (the first stage of the system’s functioning), the time position of the time scale of the satellite radio navigation system 4 is temporarily linked to the group time scale of the considered clock synchronization system via the radio channel. At the same time, the agreed mutual reference (determination of the correction to the time scale of the satellite radio navigation system as an intermediate stage of preparing the signals of this system for the purpose of time synchronization) is carried out based on the time scale of the central 3 hours, which are equipped with the best reference oscillator in the system for long-term stability 28, t. e. have a minimum deviation over time from the group time scale of the system, as well as the best time difference meter 31 in the system (for example, multi-channel and averaging the results of the bindings), which ensures the best system binding of the central clock 3 to the group scale.

Процесс взаимной привязки двух систем - системы синхронизации часов по радиоканалу и спутниковой радионавигационной системы 4, например, ГЛОНАСС, - осуществляется так же, как и в прототипе. The process of interlinking two systems - a clock synchronization system via a radio channel and a satellite radio navigation system 4, for example, GLONASS - is carried out in the same way as in the prototype.

Принцип работы спутниковой радионавигационной системы (фиг. 2) заключается в следующем. The principle of operation of the satellite radio navigation system (Fig. 2) is as follows.

Одним из вариантов определения координат навигационным потребителем с помощью спутниковой радионавигационной системы 4 является одновременное измерение квазидальности до четырех космических аппаратов 42, находящихся над радиогоризонтом. При этом потребитель должен располагать априорной информацией о положении и параметрах движения всех космических аппаратов 42, входящих в спутниковую радионавигационную систему. Для этого каждый навигационный космический аппарат 42, наряду с навигационным сигналом и собственными эфемеридами (параметрами движения), ретранслирует на потребителей эфемериды всех остальных космических аппаратов 42 системы. Эта информация, называемая альманахом необходима для поиска космических аппаратов и вхождения в радиосвязь. Измерение квазидальностей производится путем приема навигационного сигнала от каждого космического аппарата и измерения его временной задержки относительно меток времени потребителя. Взаимная привязка шкал времени всех космических аппаратов производится путем измерения их временного положения относительно шкалы времени наземного синхронизатора спутниковой радионавигационной системы. При этом спутниковая радионавигационная система работает в собственной шкале времени, задаваемой синхронизатором 41, и все процессы в звеньях этой системы 4 развертываются и фиксируются в этой временной шкале. One of the options for determining the coordinates of the navigation consumer using the satellite radio navigation system 4 is the simultaneous measurement of quasidality up to four spacecraft 42 located above the radio horizon. Moreover, the consumer must have a priori information about the position and motion parameters of all spacecraft 42 included in the satellite radio navigation system. For this, each navigation spacecraft 42, along with the navigation signal and its own ephemeris (motion parameters), relay to the consumers the ephemeris of all the other spacecraft 42 of the system. This information, called the almanac, is necessary for finding spacecraft and entering radio communications. Quasi-ranges are measured by receiving a navigation signal from each spacecraft and measuring its time delay relative to consumer timestamps. Mutual reference of the time scales of all spacecraft is made by measuring their temporal position relative to the time scale of the ground synchronizer of the satellite radio navigation system. In this case, the satellite radio navigation system operates in its own time scale specified by the synchronizer 41, and all processes in the links of this system 4 are deployed and recorded in this time scale.

Поскольку с использованием меток времени потребителя одновременно измеряются квазидальности до нескольких космических аппаратов, то необходимо, чтобы временные шкалы всех космических аппаратов были согласованы между собой. Это достигается независимой привязкой шкалы времени каждого космического аппарата к системному времени спутниковой радионавигационной системы. При этом шкала времени синхронизатора 41 поддерживается с точностью более высокой, чем бортовые шкалы каждого космического аппарата 42. Since quasidality of up to several spacecraft is simultaneously measured using consumer timestamps, it is necessary that the time scales of all spacecraft be consistent with each other. This is achieved by independently linking the time scale of each spacecraft to the system time of the satellite radio navigation system. Moreover, the time scale of the synchronizer 41 is maintained with an accuracy higher than the side scales of each spacecraft 42.

Привязка шкалы каждого космического аппарата к системному времени спутниковой радионавигационной системы производится формирователем 45 сигналов закладки синхронизатора 41, который последовательно осуществляет:
- прием радионавигационных сигналов поочередно от всех космических аппаратов (с помощью соответствующего приемоизмерителя);
- точное измерение (с помощью радиодальномера, лазерного и т.п.) дальности между каждым космическим аппаратом и местом расположения формирователя 45 сигналов закладки (с учетом данных об атмосферном давлении);
- накопление результатов произведенных измерений;
- расчет (после набора необходимого объема данных) прогнозируемых элементов движения космических аппаратов и смещения бортовых шкал времени каждого космического аппарата относительно шкалы времени хранителя времени 44 синхронизатора 41.The binding of the scale of each spacecraft to the system time of the satellite radio navigation system is performed by the signal generator 45 of the bookmark of the synchronizer 41, which sequentially performs:
- receiving radio navigation signals in turn from all spacecraft (using the appropriate receiver);
- accurate measurement (using a radio range finder, laser, etc.) of the distance between each spacecraft and the location of the bookmark signal generator 45 (taking into account atmospheric pressure data);
- accumulation of the results of measurements;
- calculation (after collecting the necessary amount of data) of the predicted elements of the motion of the spacecraft and the displacement of the onboard time scales of each spacecraft relative to the time scale of the time keeper 44 of the synchronizer 41.

Полученные в формирователе 45 сигналов закладки данные прогнозирования оперативно передаются на блок 46 закладки информации синхронизатора 41, который осуществляет передачу на борт каждого космического аппарата 42 массива служебной информации в соответствии с заложенной в него программой, синхронизируемой сигналами от хранителя времени 44. В состав служебной информации входят параметры орбит всех космических аппаратов и их кратко- и долговременного прогноза, значения смещений спутниковых шкал времени относительно шкалы времени синхронизатора 41, а также прогноз их дальнейших уходов. The forecasting data obtained in the bookmark generator 45 of the bookmark is quickly transmitted to the information bookmark block 46 of the synchronizer 41, which transmits on board each spacecraft 42 an array of service information in accordance with the program laid down in it, synchronized by signals from the time saver 44. The service information includes the parameters of the orbits of all spacecraft and their short and long-term forecast, the values of the offsets of the satellite time scales relative to the synchronization time scale 41 wort, as well as the forecast of their further care.

Бортовая аппаратура каждого космического аппарата 42 принимает служебную информацию и программу работы с помощью высокочастотного блока 51, при этом программа работы записывается из высокочастотного блока 51 в программное устройство 53, а служебная информация - в блок 52 памяти. В соответствии с программой, заложенной в программное устройство 53, и метками хранителя времени 48, устройством 53 производится считывание служебной информации из блока 52 памяти и передача ее в формирователь 49 навигационного сигнала, на который также поступают сигналы с выходов опорного генератора 47 и хранителя времени 48. Сформированный навигационно-временной сигнал с помощью радиопередатчика 50 передается потребителям. При необходимости производится фазирование бортового хранителя времени 48 сигналами по его второму входу от второго выхода программного устройства 53. The on-board equipment of each spacecraft 42 receives the service information and the program of work using the high-frequency unit 51, while the program of work is recorded from the high-frequency unit 51 to the software device 53, and the service information to the memory unit 52. In accordance with the program embedded in the software device 53 and the labels of the time keeper 48, the device 53 reads service information from the memory unit 52 and transmits it to the navigation signal generator 49, which also receives signals from the outputs of the reference generator 47 and the time keeper 48 The generated navigational-temporal signal is transmitted to consumers via a radio transmitter 50. If necessary, phasing the on-board time keeper with 48 signals at its second input from the second output of the software device 53.

Переданные навигационными космическими аппаратами 42 сигналы принимаются блоками привязки шкал времени 15, 21 и 30 соответственно ведущих 1, удаленных 2 и центральных 3 часов. The signals transmitted by the navigation spacecraft 42 are received by the time scale reference blocks 15, 21 and 30 of the leading 1, remote 2 and central 3 hours, respectively.

Блоки привязки шкал времени 15, 21 и 30 определяют временное расхождение (поправку) между шкалами времени спутниковой радионавигационной системы 4 и соответствующих 1, 2 и 3 часов, для чего последовательно производятся следующие операции:
- формирование с использованием сигналов от опорных генераторов 8, 19 и 28 внутренних (произвольных по фазе) опорных шкал времени;
- измерение временных рассогласований между сформированными внутренними и принимаемыми от навигационных космических аппаратов 42 метками времени;
- исключение из измеренного временного рассогласования задержки распространения электромагнитных волн от космического аппарата до устройства привязки шкал времени 15, 21 и 30 (исходя из априорно известных координат расположения устройств 15, 21 и 30 и принятой эфемеридной информации), а также задержки сигнала в приемном тракте устройств 15, 21 и 30 (определяемой перед упомянутым измерением калибровкой с использованием мощного по сравнению с принимаемым сигнала);
- измерение временного рассогласования между внутренней опорной шкалой времени устройств 15, 21 и 30 и шкалой времени делителей частоты 9, 20 и 29 ведущих 1, удаленных 2 и центральных 3 часов, поступающей на первый вход устройств привязки шкал времени 15, 21 и 30;
- окончательный расчет, с использованием перечисленных данных, поправок, характеризующих временное положение шкал времени ведущих 1, удаленных 2 и центральных 3 часов относительно хранителя времени 44 синхронизатора 41 радионавигационной системы 4.The time scale reference blocks 15, 21 and 30 determine the time discrepancy (correction) between the time scales of the satellite radio navigation system 4 and the corresponding 1, 2 and 3 hours, for which the following operations are performed sequentially:
- the formation using signals from the reference generators 8, 19 and 28 of the internal (arbitrary in phase) reference time scales;
- measurement of temporary discrepancies between the generated internal time stamps and received from the navigation spacecraft 42 time stamps;
- an exception to the measured time mismatch of the propagation delay of electromagnetic waves from the spacecraft to the device for binding time scales 15, 21 and 30 (based on a priori known coordinates of the location of devices 15, 21 and 30 and the received ephemeris information), as well as signal delay in the receiving path of the devices 15, 21 and 30 (determined prior to said measurement using a powerful signal compared to the received signal);
- measuring the time mismatch between the internal reference time scale of the devices 15, 21 and 30 and the time scale of the frequency dividers 9, 20 and 29 of the leading 1, remote 2 and central 3 hours, supplied to the first input of the binding devices of the time scales 15, 21 and 30;
- the final calculation, using the above data, amendments characterizing the temporary position of the time scales of the leading 1, remote 2 and central 3 hours relative to the time keeper 44 of the synchronizer 41 of the radio navigation system 4.

Эта поправка с выхода блока привязки шкал времени 30 через коммутатор сигналов системных поправок 36 (информационные каналы которого открывают, например, по готовности соответствующей входной информации) и линию связи 7 поступает на второй вход блока закладки информации 46 синхронизатора 41 спутниковой радионавигационной системы 4. Блок 46 передает ее совместно с информацией, поступающей на его первый вход от формирователя 45, по радиолинии ко всем космическим аппаратам 42, работа которых описана выше. Следовательно, информация о величине расхождения шкалы хранителя 44 синхронизатора 41 спутниковой радионавигационной системы 4 и шкалы делителя частоты 29 центральных часов 3 (как носителя информации о положении групповой шкалы времени системы синхронизации часов по радиоканалу) передается потребителям спутниковой радионавигационной системы 4 (к блокам привязки 15, 21 и 30) в составе эфемеридно-временной информации по навигационному радиоканалу. This correction from the output of the block of binding time scales 30 through the switch signals of system amendments 36 (information channels of which are opened, for example, when the corresponding input information is ready) and the communication line 7 is fed to the second input of the information bookmark block 46 of the synchronizer 41 of the satellite radio navigation system 4. Block 46 transmits it together with the information received at its first input from the shaper 45, via a radio link to all spacecraft 42, the operation of which is described above. Therefore, information about the divergence of the scale of the keeper 44 of the synchronizer 41 of the satellite radio navigation system 4 and the scale of the frequency divider 29 of the central clock 3 (as a carrier of information about the position of the group time scale of the clock synchronization system via the radio channel) is transmitted to the consumers of the satellite radio navigation system 4 (to the binding units 15, 21 and 30) as part of the ephemeris-time information on the navigation radio channel.

На этом заканчивается второй этап функционирования предложенной системы, который направлен на взаимную временную привязку двух систем: спутниковой радионавигационной и по радиоканалу, и обеспечивается возможностью взаимного функционирования управляющих звеньев этих систем (синхронизатора 41 и центральных часов 3) по включению в передаваемый спутниковой радионавигационной системой 4 сигнал дополнительной поправки, характеризующей их взаимное положение. This ends the second stage of the functioning of the proposed system, which is aimed at the mutual timing of two systems: satellite radio navigation and radio channels, and is provided with the possibility of mutual functioning of the control links of these systems (synchronizer 41 and central clock 3) by including a signal in the transmitted satellite radio navigation system 4 additional amendment characterizing their mutual position.

После проведенной привязки временных шкал хранителя времени 44 синхронизатора 41 и делителя частоты 29 центральных часов 3 блоки привязки шкал времени 15, 21 и 30 по навигационному каналу могут рассматриваться как элемент нового высокоточного средства синхронизации временных шкал в системе синхронизации часов по радиоканалу. При этом, состав аппаратных средств и работа блоков привязки шкал времени 15, 21 и 30 на ведущих 1, удаленных 2 и центральных 3 часах полностью идентичны. Учет поправки, характеризующей временное расхождение спутниковой радионавигационной системы 4 с групповой шкалой времени системы в целом, осуществляется в блоках привязки 15, 21 и 30 автоматически после ее извлечения из состава принятой эфемеридно-временной информации. After the timing of the timekeeper 44 of the synchronizer 41 and the frequency divider 29 of the central clock 3 are linked, the blocks of the timeline 15, 21, and 30 of the navigation channel can be considered as an element of a new high-precision means for synchronizing timelines in the clock synchronization system over the air. At the same time, the composition of the hardware and the work of the blocks of the time scales 15, 21 and 30 on the leading 1, remote 2 and central 3 hours are completely identical. Accounting for the amendment characterizing the temporal discrepancy between the satellite radio navigation system 4 and the group time scale of the system as a whole is carried out in the anchor blocks 15, 21 and 30 automatically after it is extracted from the received ephemeris-time information.

Таким образом, на ведущих 1, удаленных 2 и центральных 3 часах в любое время суток и при обеспечении возможности размещения этих часов в любой точке земного шара, появляется возможность высоконадежного и высокоточного определения по сигналам навигационных космических аппаратов 42 поправок на их шкалы времени непосредственно относительно групповой шкалы времени системы синхронизации часов по радиоканалу. Thus, on the leading 1, remote 2 and central 3 hours at any time of the day and with the possibility of placing these watches anywhere in the world, there is the possibility of highly reliable and high-precision determination of 42 corrections by their navigation spacecraft signals to their time scales directly relative to the group time scales of the clock synchronization system over the air.

С момента получения этих поправок начинается третий (непрерывно поддерживаемый) этап функционирования системы синхронизации. Он заключается в том, что на управление делителями частоты 9, 20 и 29 ведущих 1, удаленных 2 и центральных 3 часов с помощью анализаторов РПШВ 14, 24 и 33 направляются только результаты высокоточной синхронизации по сигналам спутниковой радионавигационной системы 4, и эти же результаты по линиям связи 6 направляются от удаленных часов 2 на центральные часы 3 для еще более точного формирования групповой шкалы времени в формирователе поправок и признака достоверности 38. From the moment these amendments are received, the third (continuously supported) stage of the functioning of the synchronization system begins. It consists in the fact that only the results of high-precision synchronization according to the signals of the satellite radio navigation system 4 are sent to control the frequency dividers 9, 20 and 29 of the leading 1, remote 2 and central 3 hours using RPShV analyzers 14, 24 and 33 communication lines 6 are sent from the remote clock 2 to the central clock 3 for even more accurate formation of a group time scale in the shaper of corrections and a sign of reliability 38.

На ведущих часах 1 высокоточные поправки, полученные с помощью блоков привязки шкал времени 15, используются также и для высокоточного управления частотами опорных генераторов 8 по их совмещению с групповой частотой системы, что позволяет увеличить время автономной работы ведущих часов 1 при выходе из строя линий связи 5 (при длительном перерыве в обновлении управляющей программы от центральных часов 3 по совмещению шкалы ведущих часов 1 с групповой шкалой времени системы). Для этого с помощью блока сравнения 16 и ключа 17 производится отбраковка аномальных результатов привязки по сигналам навигационных космических аппаратов 42, а затем с помощью формирователя сигналов управления частотой 18 - накопление достаточного массива этих результатов за необходимый интервал времени и выработка соответствующего управляющего сигнала (как результат деления выявленного изменения положения шкалы времени ведущих часов 1 за интервал наблюдения). At the leading clock 1, high-precision corrections obtained with the help of time scale reference blocks 15 are also used for high-precision control of the frequencies of the reference generators 8 by combining them with the group frequency of the system, which allows to increase the battery life of the leading clock 1 in case of failure of communication lines 5 (during a long break in updating the control program from the central clock 3 to combine the leading clock scale 1 with the group time scale of the system). To do this, using the comparison unit 16 and the key 17, the abnormal results of the binding are filtered out according to the signals of the navigation spacecraft 42, and then using the frequency control signal generator 18, a sufficient array of these results is accumulated for the required time interval and the corresponding control signal is generated (as a result of division detected changes in the position of the time scale of the leading hours 1 for the observation interval).

Традиционные средства синхронизации часов в системе (ведущие часы 1), обеспечивавшие удаленные 2 и центральные 3 часы на первом этапе функционирования системы сигналами времени, а также дававшие информацию для формирования групповой шкалы системы на первом этапе, на третьем этапе начинают выполнять лишь функции синхронизирующего резерва со сравнительно невысокими точностными характеристиками (при наличии результатов высокоточных измерений от блоков 15, 21 и 30 результаты измерений в измерителях 22 и 31 не используются как для управления делителями частоты 20 и 29, так и для формирования групповой шкалы времени в формирователе 38). Traditional means of synchronizing the clocks in the system (leading clock 1), which provided the remote 2 and central 3 hours at the first stage of the system’s functioning with time signals, as well as providing information for forming the group scale of the system at the first stage, at the third stage begin to fulfill only the functions of the synchronizing reserve with relatively low accuracy characteristics (in the presence of the results of high-precision measurements from blocks 15, 21 and 30, the measurement results in meters 22 and 31 are not used to control cases frequency factors 20 and 29, and for the formation of a group time scale in the shaper 38).

Следовательно, в системе синхронизации часов по радиоканалу последовательно осуществляются:
- прием и использование сигналов ведущих часов 1 на удаленных 2 и центральных 3 часах;
- передача результатов синхронизации шкал времени удаленных 2 часов по сигналам ведущих часов 1 на центральные часы 3, где производится выработка групповой шкалы времени и передача управляющих воздействий по совмещению шкал времени ведущих часов 1 с групповой шкалой;
- привязка (определение поправки) шкалы времени спутниковой радионавигационной системы к групповой шкале времени системы синхронизации по радиоканалу;
- передача этой поправки на синхронизатор 41 и ее закладка в сигнал, передаваемый спутниковой радионавигационной системой 4;
- высокоточная синхронизация шкал времени всех ведущих 1, удаленных 2 и центральных 3 часов по сигналам навигационных космических аппаратов 42, чем обеспечивается их точное (лучшее, чем по сигналам ведущих часов 1) совмещение с групповой шкалой системы часов;
- циклическое повторение указанных операций как с целью формирования групповой системной шкалы времени и непрерывной привязки к ней шкалы времени синхронизатора 41 спутниковой радионавигационной системы 4, так и с целью непрерывной синхронизации и контроля положения шкал времени ведущих 1, удаленных 2 и центральных 3 часов в системе.Therefore, in the clock synchronization system over the air, the following are successively carried out:
- reception and use of the signals of the leading clock 1 at the remote 2 and central 3 hours;
- transferring the results of synchronization of the time scales of the remote 2 hours according to the signals of the leading clock 1 to the central clock 3, where the group time scale is generated and control actions are transmitted to combine the time scales of the leading clock 1 with the group scale;
- binding (determination of the amendment) of the time scale of the satellite radio navigation system to the group time scale of the synchronization system over the air;
- the transmission of this amendment to the synchronizer 41 and its laying in the signal transmitted by the satellite radio navigation system 4;
- high-precision synchronization of time scales of all leading 1, remote 2 and central 3 hours according to the signals of navigation spacecraft 42, which ensures their accurate (better than according to the leading clock 1) combination with the group scale of the clock system;
- cyclic repetition of these operations both with the aim of forming a group system time scale and continuously linking to it the time scale of the synchronizer 41 of the satellite radio navigation system 4, and for the purpose of continuous synchronization and monitoring the position of the time scales of the leading 1, remote 2 and central 3 hours in the system.

С введением в состав ведущих 1, удаленных 2 и центральных 3 часов блоков привязки шкал времени 15, 21 и 30 по сигналам спутниковой радионавигационной системы 4, а в состав центральных часов 3 и средств, позволяющих привязать шкалу времени этой спутниковой радионавигационной системы к шкале времени системы часов с соответствующей закладкой в навигационный сигнал дополнительной информации, появляется возможность осуществлять непосредственную синхронизацию шкал времени ведущих 1, удаленных 2 и центральных 3 часов с групповой шкалой системы с погрешностью не хуже десятых и даже сотых долей мкс. Это позволяет значительно, более чем в 10 раз, сузить пределы на допустимое расхождение шкал времени часов в системе, причем такое сужение не зависит от координат расположения ведущих 1, удаленных 2 и центральных 3 часов, так как синхронизация производится по сигналам глобальной спутниковой радионавигационной системы 4. With the introduction to the leading 1, remote 2 and central 3 hours of the blocks of the binding of time scales 15, 21 and 30 according to the signals of the satellite radio navigation system 4, and the composition of the central clock 3 and the means to link the time scale of this satellite radio navigation system to the time scale of the system hours with the corresponding tab in the navigation signal for additional information, it becomes possible to directly synchronize the time scales of the leading 1, remote 2 and central 3 hours with the group scale of the system with reshnostyu better than tenths or even hundredths of microseconds. This allows you to significantly, more than 10 times, narrow the limits to the permissible discrepancy of the time scales of the clock in the system, and this narrowing does not depend on the coordinates of the leading 1, remote 2 and central 3 hours, since the synchronization is performed according to the signals of the global satellite radio navigation system 4 .

Оговоренный в данном описании предлагаемой системы третий этап ее функционирования является основным и рассчитан на синхронизацию шкал времени в системе по сигналам собственной (например, принадлежащей одному государству) спутниковой радионавигационной системы 4 (как основного канала синхронизации) и собственных ведущих часов 1 (как грубого синхронизирующего резервного канала). The third stage of its functioning stipulated in this description of the proposed system is the main one and is designed to synchronize time scales in the system according to the signals of its own (for example, belonging to one state) satellite radio navigation system 4 (as the main synchronization channel) and its own leading clock 1 (as a rough synchronizing backup channel).

Однако в предлагаемой системе появляется и новый четвертый этап функционирования, направленный на организацию дополнительного канала высокоточной синхронизации с групповой шкалой времени системы территориально разнесенных удаленных 2 и центральных 3 часов. Для этого используются сигналы системы, обеспечивающих возможность (кроме решения их основных задач) высокоточной синхронизации удаленных потребителей только со своей системной шкалой, причем как эта системная шкала, так и передаваемый по системным каналам сигнал формируются автономно аппаратными средствами этой системы. При этом, прием и исполнение внешних управляющих воздействий по фазировке этой системной шкалы или включению в передаваемый по своим системным каналам сигнал дополнительной информации исключены. However, a new fourth stage of operation appears in the proposed system, aimed at organizing an additional channel of high-precision synchronization with a group time scale of a system of geographically separated remote 2 and central 3 hours. For this, system signals are used that provide the possibility (in addition to solving their main tasks) of high-precision synchronization of remote consumers only with their own system scale, and both this system scale and the signal transmitted through system channels are generated autonomously by the hardware of this system. Moreover, the reception and execution of external control actions by phasing this system scale or by including additional information in the signal transmitted through its system channels is excluded.

Физический смысл действия производимых на четвертом этапе функционирования заключается в:
- определении на центральных часах 3 временного рассогласования (поправки) между системными шкалами времени используемой для высокоточной синхронизации системы и системы синхронизации по радиоканалу (после выделения из сигнала используемой системы соответствующего временного параметра, например, метки времени, синфазной со шкалой времени синхронизатора используемой системы, а затем измерения ее временного положения относительно меток делителя частоты 29);
- передаче от центральных часов 3 к синхронизатору 41 спутниковой радионавигационной системы 4 для закладки в ее радионавигационный сигнал не только поправки на положение ее системной шкалы времени относительно системы синхронизации часов по радиоканалу, но и поправки на положение системной шкалы времени используемой системы также относительно системы синхронизации часов по радиоканалу;
- выделении на удаленных часах 2 из формата спутниковой радионавигационной системы 4 информации с системной поправке на положение шкалы времени используемой системы относительно шкалы системы синхронизации часов по радиоканалу, а также хранения этой поправки до приема и анализа сигналов используемой системы;
- выделении из принимаемого сигнала используемой системы на удаленных часах 2 временного параметра (метки), характеризующего положение ее системной шкалы, а также измерении положения шкалы времени удаленных часов 2 относительно системной шкалы времени используемой системы;
- коррекции полученной поправки на шкалу времени удаленных часов 2 относительно системной шкалы времени используемой системы (на значение ранее считанной из формата сигнала спутниковой радионавигационной системы 4 информации о системной поправке самой используемой системы относительно системы синхронизации часов по радиоканалу), т.е. определении поправки шкалы времени удаленных часов 2 относительно шкалы времени системы синхронизации часов по радиоканалу через вновь реализованный дополнительный канал синхронизации.The physical meaning of the actions performed at the fourth stage of operation is:
- determination on the central clock 3 of the time mismatch (correction) between the system time scales used for high-precision synchronization of the system and the radio synchronization system (after extracting the corresponding time parameter from the signal of the system used, for example, a time stamp in phase with the synchronizer time scale of the system used, and then measuring its temporary position relative to the marks of the frequency divider 29);
- transmitting from the central clock 3 to the synchronizer 41 of the satellite radio navigation system 4 for laying in its radio navigation signal, not only corrections for the position of its system time scale relative to the clock synchronization system via the radio channel, but also corrections for the position of the system time scale of the used system also relative to the clock synchronization system over the air;
- extracting at a remote watch 2 from the format of the satellite radio navigation system 4 information with a system correction for the position of the time scale of the system used relative to the scale of the clock synchronization system via the radio channel, as well as storing this correction before receiving and analyzing the signals of the system used;
- selection from the received signal of the used system at the remote clock 2 of a time parameter (label) characterizing the position of its system scale, as well as measuring the position of the time scale of the remote clock 2 relative to the system time scale of the used system;
- correction of the received correction to the time scale of the remote clock 2 relative to the system time scale of the system used (by the value previously read from the signal format of the satellite radio navigation system 4 information about the system correction of the system in use with respect to the clock synchronization system over the air), i.e. determining the correction of the time scale of the remote clock 2 relative to the time scale of the clock synchronization system over the air via the newly implemented additional synchronization channel.

Кроме этого, на удаленных часах 2 в анализаторе результатов привязки 24 предусматривается третий вход и, соответственно, расширяется перечень его функциональных задач, а именно: при необходимости на привязку собственного делителя частоты 20 (и в линию связи с центральными часами) могут быть направлены не только результаты привязки по сигналам ведущих часов 1 или спутниковой радионавигационной системы 4, но и при необходимости результаты привязки по сигналам используемой системы, как дополнительного резервного канала синхронизации. In addition, at the remote clock 2, the analyzer of the binding results 24 provides for a third input and, accordingly, the list of its functional tasks is expanded, namely: if necessary, not only can they be directed to the binding of their own frequency divider 20 (and to the communication line with the central clock) results of binding according to the signals of the leading clock 1 or satellite radio navigation system 4, but also, if necessary, results of binding according to the signals of the system used, as an additional backup synchronization channel.

Для организации такого дополнительного канала и обеспечения возможности с его помощью синхронизировать по сигналам используемой системы шкалы времени удаленных часов 2 с групповой шкалой времени системы синхронизации часов по радиоканалу (а не с автономной шкалой используемой системы) последовательно выполняется ряд операций. To organize such an additional channel and to ensure the possibility of using it, to synchronize the time scale of the remote clock 2 with the group time scale of the clock synchronization system via the radio channel (and not with the autonomous scale of the system used), a series of operations is performed sequentially.

На центральных часах 3 выделяется из принимаемого сигнала используемой системы, например NAVSTAR, временная метка, характеризующая положение ее системной шкалы, с помощью блока выделения временного параметра 34, с выдачей этой метки на первый вход измерителя временных интервалов 35. Измерителем временных интервалов 35, на другой вход которого поступает сигнал от делителя частоты 29 центральных часов 3, определяется поправка на положение системной шкалы используемой системы относительно групповой шкалы времени системы синхронизации часов по радиоканалу. Эта поправка поступает на один из входов коммутатора сигналов системных поправок 36 центральных часов 3, который организует передачу этой поправки от центральных часов 3 к синхронизатору 41 спутниковой радионавигационной системы 4 для ее включения в информационную часть формата сигнала системы 4. Такая передача может быть осуществлена, например, по готовности результата измерения на выходе измерителя 35 (аналогично передаче на втором этапе функционирования поправки о положении шкалы времени системы 4 относительно шкалы системы синхронизации по радиоканалу с выхода блока привязки шкал времени 30). At the central clock 3, a time stamp characterizing the position of its system scale is extracted from the received signal of the used system, for example, NAVSTAR, using the time parameter extraction unit 34, with the issue of this mark to the first input of the time interval meter 35. The time interval meter 35, to another the input of which receives a signal from the frequency divider 29 central hours 3, the correction for the position of the system scale of the used system relative to the group time scale of the clock synchronization system by r diokanalu. This amendment is fed to one of the inputs of the system corrections signals 36 central clock 3, which organizes the transmission of this amendment from the central clock 3 to the synchronizer 41 of the satellite radio navigation system 4 for inclusion in the information part of the signal format of the system 4. Such a transmission can be carried out, for example according to the readiness of the measurement result at the output of the meter 35 (similar to the transfer at the second stage of operation of the correction on the position of the time scale of system 4 relative to the scale of the synchronization ns on a radio channel from the output of block binding time scales 30).

Синхронизатором 41 спутниковой радионавигационной системы 4 формируется и передается к удаленным часам 2 радионавигационный сигнал, в информационной части которого содержатся системные поправки на шкалы времени как спутниковой радионавигационной 4, так и используемой систем относительно системы синхронизации часов по радиоканалу. The synchronizer 41 of the satellite radio navigation system 4 generates and transmits to the remote clock 2 a radio navigation signal, the information part of which contains system corrections for the time scales of both satellite radio navigation 4 and the systems used with respect to the clock synchronization system via the radio channel.

Вторая из этих поправок считывается с выхода блока привязки шкал времени 21 удаленных часов 2 (в процессе работы блока 21 по сигналам системы 4) блоком коррекции результатов привязки 27, где хранится до окончания работы блока выделения временного параметра 25 и измерителя временных интервалов 26 (до процесса синхронизации по сигналам используемой системы). The second of these corrections is read from the output of the time scale binding unit 21 of the remote hours 2 (during the operation of the unit 21 according to the signals of the system 4) by the correction results correction unit 27, where it is stored until the time parameter 25 allocation unit and the time interval meter 26 are closed (until the process synchronization according to the signals of the system used).

На удаленных часах 2 с помощью блока выделения временного параметра 24 (также как и на центральных часах 3) выделяется из принимаемого сигнала используемой системы, например NAVSTAR, временная метка, характеризующая положение ее системной шкалы. Эта метка подается на первый вход измерителя временных интервалов 26. Измерителем временных интервалов 26, на другой вход которого подается сигнал с выхода делителя частоты 20, определяется поправка на положение шкалы времени удаленных часов 2 относительно системной шкалы используемой системы. Эта поправка выдается на второй вход блока коррекции результатов 27 привязки. At remote watch 2, using the time parameter 24 allocation unit (as well as at central watch 3), a time stamp characterizing the position of its system scale is extracted from the received signal of the system used, for example, NAVSTAR. This mark is applied to the first input of the time interval meter 26. The time interval meter 26, to the other input of which gives a signal from the output of the frequency divider 20, determines the correction for the position of the time scale of the remote clock 2 relative to the system scale of the system used. This correction is issued to the second input of the block correction results 27 binding.

Блок коррекции результатов привязки 27 осуществляет коррекцию значения поправки с выхода измерителя временных интервалов 26 удаленных часов 2 на значение поправки ранее полученной через радиотракт системы 4 (и хранимой самим блоком 27), т.е. определяет поправку шкалы времени удаленных часов 2 относительно групповой шкалы времени системы синхронизации по радиоканалу. The correction results correction unit 27 fixes the correction value from the output of the time interval meter 26 of the remote clock 2 to the correction value previously obtained through the radio path of system 4 (and stored by the unit 27 itself), i.e. determines the correction of the time scale of the remote clock 2 relative to the group time scale of the synchronization system over the air.

Эта поправка направляется на анализатор РПШВ 24 удаленных часов 2, у которого предусматривается третий дополнительный вход (реализация АРПШВ позволяет организовать такой дополнительный вход без изменения его структуры) и, соответственно, расширяется перечень функциональных задач анализатора 24. Анализатор 24 осуществляет передачу на привязку собственного делителя частоты 20 и в линию связи 6 с центральными часами 3 для формирования групповой системной шкалы результаты высокоточной привязки по сигналам спутниковой радионавигационной системы 4 от блока привязки шкал времени 21 в первую очередь, в случае их отсутствия - результаты высокоточной привязки по сигналам используемой системы (вновь реализованного дополнительного канала синхронизации) от блока коррекции результатов привязки 27, и только в случае отсутствия обоих упомянутых результатов - результат привязки по сигналам ведущих часов 1, как грубого синхронизирующего резерва. This amendment is sent to the RPShV analyzer 24 remote hours 2, which has a third additional input (the implementation of the ARPSH allows you to organize such an additional input without changing its structure) and, accordingly, the list of functional tasks of the analyzer 24 is expanded. The analyzer 24 transfers its own frequency divider 20 and to the communication line 6 with the central clock 3 for the formation of a group system scale, the results of high-precision binding according to the signals of the satellite radio navigation system 4 from the block of the binding of time scales 21 first of all, if they are absent, the results of high-precision binding by signals of the system used (newly implemented additional synchronization channel) from the block of correction of the results of binding 27, and only in the absence of both of the above results, the result of the binding by signals of the leading clock 1, as a rough synchronizing reserve.

Таким образом, в системе синхронизации часов по радиоканалу на четвертом этапе ее функционирования обеспечивается управление всеми ее удаленными часами 2 на основе высокоточных измерений по сигналам спутниковой радионавигационной системы 4, в случае их отсутствия - на основе высокоточных измерений по сигналам используемой системы, резервирующей высокоточную систему 4, и лишь в случае невозможности получить высокоточные результаты измерений - управление всеми звеньями системы синхронизации часов по радиоканалу осуществляется на основе грубых измерений по сигналам ведущих часов 1. В результате реализации такого нового алгоритма управления повышается надежность функционирования и живучесть системы синхронизации часов по радиоканалу. При этом вновь реализованный канал высокоточной синхронизации не предусматривает никакого вмешательства в работу используемой системы как в плане доступа к ее центральному синхронизатору для закладки в ее сигнал дополнительной информации, так и в плане принудительной фазировки ее системной шкалы времени. Thus, in the clock synchronization system over the radio channel at the fourth stage of its operation, it is possible to control all its remote clocks 2 on the basis of high-precision measurements from the signals of the satellite radio navigation system 4, in the absence of them, on the basis of high-precision measurements from the signals of the used system that reserves the high-precision system 4 , and only if it is impossible to obtain high-precision measurement results - all the links of the clock synchronization system over the air are controlled on the basis of e rough measurements by the signals of the leading clock 1. As a result of the implementation of such a new control algorithm, the reliability of operation and the survivability of the clock synchronization system via the radio channel are increased. Moreover, the newly implemented high-precision synchronization channel does not provide any interference with the operation of the system used, both in terms of access to its central synchronizer for adding additional information to its signal and in terms of the forced phasing of its system time scale.

Возможность реализации предлагаемой системы синхронизации не вызывает сомнений, так как в нашей стране внедрены и успешно функционируют спутниковая радионавигационная система ГЛОНАСС (ее координатно-временная часть представляет собой изделие 17Ц52 ОЦ1.400.246) и Государственная система единого времени и эталонных частот ГСЕВЭЧ (изделие 17Р747 ОЦ1.400.338). The possibility of implementing the proposed synchronization system is not in doubt, since the GLONASS satellite radio navigation system has been introduced and is successfully functioning (its coordinate-time part is the product 17TS52 OTs1.400.246) and the State system of single time and reference frequencies GSEVEC (product 17P747 OTs1. 400.338).

ГСЕВЭЧ включает в себя:
- передающие средства сигналов времени и эталонных частот (ведущие часы) в СДВ (изделие 17Н819 ОЦ1.400.314). ДВ (изделие 17Н820 ОЦ1.400.315) и КВ (КВ радиостанции Министерства связи) диапазонах частот;
унифицированный ряд приемных (удаленные часы) пунктов (изделия 17Н842 ОЦ1.400.288, 17Н821 ОЦ1.400.289);
- автоматизированный центр (центральные часы) управления системой (изделие 17Н828 ОЦ1.400.285) с мощным информационно-вычислительным комплексом (изделие 17Н841 ОЦ1.400.300 со специальным программным обеспечением ОЦ.00033) по обработке системной измерительной информации и выработке системных управляющих воздействий;
- унифицированную сеть передачи данных (линии связи между центральными, удаленными и ведущими часами, а также синхронизатором спутниковой радионавигационной системы).GSEVECH includes:
- transmitting means of time signals and reference frequencies (leading hours) in SDV (product 17N819 OTs1.400.314). DF (product 17N820 OTs1.400.315) and HF (HF radio stations of the Ministry of Communications) frequency ranges;
unified number of receiving (remote hours) points (products 17N842 OTs1.400.288, 17N821 OTs1.400.289);
- an automated control center (central clock) of the system (product 17N828 OTs1.400.285) with a powerful information and computing complex (product 17N841 OTs1.400.300 with special software OTs.00033) for processing system measurement information and generating system control actions;
- a unified data transmission network (communication lines between the central, remote and leading clocks, as well as the synchronizer of the satellite radio navigation system).

Введенные вновь блоки также легко реализуются на основе известных средств вычислительной или специальной техники. The newly introduced blocks are also easily implemented on the basis of known means of computing or special equipment.

В качестве блоков выделения временного параметра, при использовании сигналов системы НАВСТАР для организации высокоточного резервирующего канала синхронизации, могут быть применены серийно выпускаемые приборы по каталогам фирм Trimble Navigation и True Time (Precision Timing Products), например приемоиндикатор модели GPS - DS MK III (стр. 6). Эти приборы требуют для своей работы только подачи питающих напряжений и развертывания входящих в комплект антенн, а в качестве выходного продукта выдают метку времени частотой 1 Гц, синхронную с системной шкалой времени системы НАВСТАР. As blocks for isolating the time parameter, when using signals from the NAVSTAR system to organize a high-precision redundant synchronization channel, commercially available instruments from the catalogs of Trimble Navigation and True Time (Precision Timing Products) can be used, for example, GPS receiver model DS DS III (page 16). 6). These devices require for their work only the supply of supply voltages and the deployment of the antennas included in the set, and as an output product they issue a time stamp with a frequency of 1 Hz synchronous with the system time scale of the NAVSTAR system.

Измерители временных интервалов выпускаются отечественной промышленностью, например типа Ч1-64. Time interval meters are produced by domestic industry, for example, type Ch1-64.

Коммутатор сигналов системных поправок может представлять собой, например, двухканальный мультиплексор, выполненный на основе ИМС 564 серии (например, 564КП1), управляющий код которым образуется из признаков готовности информации на его управляющих входах (например, A, B и V), определяющих как закрытое состояние обоих каналов прохождения информации, так и открывание одного из них при необходимости. The system corrections signal switch can be, for example, a two-channel multiplexer based on the 564 series IC (for example, 564КП1), the control code of which is formed from information readiness signs at its control inputs (for example, A, B and V), which are defined as closed the state of both channels of information, and the opening of one of them, if necessary.

Блок коррекции результатов привязки может быть выполнен, например, на основе мультиплексорных устройств (в части извлечения из формата сигнала спутниковой радионавигационной системы 4 информации о системной поправке на шкалу используемой системы), регистров памяти (в части хранения извлеченной информации) и алгебраического сумматора (в части окончательного определения значения поправки на шкалу времени удаленных часов 2 непосредственно относительно шкалы системы синхронизации часов по радиоканалу), например, на основе ИМС из состава 564 серии. The correction results correction block can be performed, for example, on the basis of multiplexer devices (in terms of extracting information about the system correction to the scale of the system used from the signal format of the satellite radio navigation system 4), memory registers (in terms of storing the extracted information) and algebraic adder (in part the final determination of the correction value for the time scale of the remote clock 2 directly relative to the scale of the clock synchronization system over the radio channel), for example, based on the IC from composition 5 64 series.

Анализатор результатов привязки может представлять собой например, четырехканальный мультиплексор, выполненный на основе ИМС 564 КП1, управляющий код которым образуется из совокупности признаков наличия результатов измерений по тем или иным средствам синхронизации за определенный интервал времени. Такой анализатор РПШВ может быть использован в качестве двухвходового на ведущих и центральных часах, и в качестве трехвходового на удаленных часах без изменения его принципиальной схемы (не используемые входы могут быть резервными). The analyzer of the binding results can be, for example, a four-channel multiplexer based on the IC 564 KP1, the control code of which is generated from the totality of signs of the presence of measurement results for one or another means of synchronization for a certain time interval. Such a RPShV analyzer can be used as a two-input on a leading and central clock, and as a three-input on a remote clock without changing its circuit diagram (unused inputs can be redundant).

Таким образом, приведенное описание изобретения подтверждает его промышленную применимость и возможность использования в системах единого времени, а также достижение технического результата, заключающегося в повышении надежности функционирования и живучести системы, что позволяет решить стоящую перед заявителем и авторами задачу. Thus, the description of the invention confirms its industrial applicability and the possibility of using single time in systems, as well as the achievement of a technical result, which consists in increasing the reliability of operation and survivability of the system, which allows us to solve the problem facing the applicant and the authors.

1. Патент США N3756012, кл. 58-24. 1973. 1. US patent N3756012, CL. 58-24. 1973.

2. Патент США N3751900, кл. 58-24. 1973. 2. US patent N3751900, CL 58-24. 1973.

3. А.с. СССР N200568, кл. G 04 C 13/02, 1983. 3. A.S. USSR N200568, class G 04 C 13/02, 1983.

4. Патент РФ N2037172, кл. G 04 C 13/00, 13/02, 1995 (прототип). 4. RF patent N2037172, cl. G 04 C 13/00, 13/02, 1995 (prototype).

5. Шебшаевич В.С. Дмитриев П.П. и др. Сетевые спутниковые радионавигационные системы. 2-е издание, переработанное и дополненное под ред. проф. Шебшаевича В.С. М.: Радио и связь, 1993). 5. Shebshaevich V.S. Dmitriev P.P. et al. Network satellite radio navigation systems. 2nd edition, revised and supplemented by ed. prof. Shebshaevich V.S. M .: Radio and communications, 1993).

Claims (1)

Система синхронизации часов по радиоканалу, содержащая группу ведущих часов, группу удаленных часов, центральные часы, спутниковую радионавигационную систему и линии связи, при этом каждые ведущие часы состоят из последовательно соединенных опорного генератора, делителя частоты, формирователя сигналов времени и передатчика, последовательно соединенных блока памяти, программного блока и анализатора результатов привязки шкал времени (РПШВ), и также последовательно соединенных блока привязки шкал времени, блока сравнения, ключа и формирователя сигналов управления частотой, выход которого подключен к управляющему входу опорного генератора, выход программного блока подключен также к второму входу блока сравнения, выход блока привязки шкал времени соединен также с информационным входом ключа, выход которого соединен с вторым входом анализатора РПШВ, первый вход блока привязки шкал времени подключен к выходу опорного генератора, а второй вход к выходу делителя частоты и второму входу программного блока, выход анализатора РПШВ соединен с управляющим входом делителя частоты, вход блока памяти является входом сигнала программы управления от центральных часов, каждые удаленные часы состоят из последовательно соединенных опорного генератора и делителя частоты, выход которого подключен к второму входу блока привязки шкал времени и первому входу измерителя разности времени, второй вход которого соединен с выходом радиоприемника, а выход - с первым входом анализатора РПШВ, выход блока привязки шкал времени соединен с вторым входом анализатора РПШВ, а первый вход - с выходом опорного генератора, выход анализатора РПШВ соединен с управляющим входом делителя частоты и является информационным выходом удаленных часов, центральные часы состоят из последовательно соединенных опорного генератора и делителя частоты, выход которого подключен к второму входу блока привязки шкал времени и первому входу измерителя разности времени, второй вход которого соединен с выходом радиоприемника, а выход - с первым входом анализатора РПШВ, выход блока привязки шкал времени соединен с вторым входом анализатора РПШВ, а первый вход - с выходом опорного генератора, центральные часы содержат также последовательно соединенные коммутатор линий связи, формирователь поправок и признака достоверности, формирователь управляющих воздействий и ключ, второй вход формирователя поправок и признака достоверности соединен с выходом анализатора РПШВ и управляющим входом делителя частоты, а второй выход - с управляющим входом ключа, выход ключа является выходом сигнала программы управления для ведущих часов, входы коммутатора линий связи являются информационными входами центральных часов, отличающаяся тем, что в состав центральных часов введены последовательно соединенные блок выделения временного параметра, измеритель временных интервалов и коммутатор сигналов системных поправок, при этом второй вход измерителя временных интервалов подключен к выходу делителя частоты, выход блока привязки шкал времени соединен с вторым входом коммутатора сигналов системных поправок, выход которого является выходом информационного сигнала для спутниковой радионавигационной системы, в состав каждых удаленных часов введены последовательно соединенные блок выделения временного параметра, измеритель временных интервалов и блок коррекции результатов привязки, второй вход которого соединен с выходом блока привязки шкал времени, а выход - с третьим входом анализатора РПШВ, выполненного на удаленных часах трехвходовым, второй вход измерителя временных интервалов подключен к выходу делителя частоты. A clock synchronization system via a radio channel containing a group of leading clocks, a group of remote clocks, a central clock, a satellite radio navigation system and communication lines, each leading clock consisting of a reference oscillator, a frequency divider, a time driver and a transmitter, connected in series with a memory block , a software block and an analyzer of results of the binding of time scales (RPShV), and also series-connected block of the binding of time scales, a comparison unit, a key and a form the frequency control signal generator, the output of which is connected to the control input of the reference generator, the output of the program unit is also connected to the second input of the comparison unit, the output of the timeline binding unit is also connected to the information input of the key, the output of which is connected to the second input of the RPShV analyzer, the first input of the binding unit the time scale is connected to the output of the reference generator, and the second input to the output of the frequency divider and the second input of the program unit, the output of the RPShV analyzer is connected to the control input of the frequency divider From there, the input of the memory block is the input of the control program signal from the central clock, each remote clock consists of a reference oscillator and a frequency divider connected in series, the output of which is connected to the second input of the time scale binding unit and the first input of the time difference meter, the second input of which is connected to the output a radio receiver, and the output is with the first input of the RPShV analyzer, the output of the timeline binding unit is connected to the second input of the RPShV analyzer, and the first input is with the output of the reference generator, analysis output RPChV ora is connected to the control input of the frequency divider and is the information output of the remote clock, the central clock consists of a reference oscillator and a frequency divider connected in series, the output of which is connected to the second input of the time scale binding unit and the first input of the time difference meter, the second input of which is connected to the output a radio receiver, and the output is with the first input of the RPShV analyzer, the output of the timeline binding unit is connected to the second input of the RPShV analyzer, and the first input is with the output of the reference generator, The central clock also contains a serially connected commutator of communication lines, a shaper of corrections and a sign of reliability, a shaper of control actions and a key, a second input of a shaper of corrections and a sign of reliability is connected to the output of the RPShV analyzer and the control input of the frequency divider, and the second output to the control input of the key, output the key is the signal output of the control program for the leading clock, the inputs of the commutator of communication lines are the information inputs of the central clock, characterized in that o the central clock includes a time parameter allocation unit, a time interval meter, and a system correction signal switch, the second input of a time interval meter is connected to the output of the frequency divider, the output of the time scale binding unit is connected to the second input of the system correction signal switch, output which is the output of the information signal for the satellite radio navigation system, in each remote clock are introduced connected in series a time parameter allocation unit, a time interval meter and a correction results correction unit, the second input of which is connected to the output of the time scale binding unit, and the output is connected to the third input of the RPShV analyzer, made on the remote clock with three inputs, the second input of the time interval meter is connected to the output of the frequency divider .
RU95118223A 1995-10-26 1995-10-26 System of clock synchronization over radio channel RU2115946C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95118223A RU2115946C1 (en) 1995-10-26 1995-10-26 System of clock synchronization over radio channel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95118223A RU2115946C1 (en) 1995-10-26 1995-10-26 System of clock synchronization over radio channel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95118223A RU95118223A (en) 1997-10-20
RU2115946C1 true RU2115946C1 (en) 1998-07-20

Family

ID=20173192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95118223A RU2115946C1 (en) 1995-10-26 1995-10-26 System of clock synchronization over radio channel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2115946C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2476996C2 (en) * 2007-12-18 2013-02-27 Таль Аления Спейс Италия С.П.А. Method of synchronising network nodes, system and apparatus for realising said method
RU2528405C1 (en) * 2013-02-26 2014-09-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт прикладной астрономии Российской академии наук Clock synchronisation method and device therefor
RU2537090C1 (en) * 2013-07-02 2014-12-27 Открытое акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (ОАО "Российские космические системы") Method of synchronising time scales of two or more spaced-apart ground-based time keepers and system therefor
RU2560138C2 (en) * 2010-02-10 2015-08-20 Астриум Гмбх Method and apparatus for improving communication integrity in satellite navigation system
RU2565834C1 (en) * 2014-04-15 2015-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО ТГТУ) Automated navigation system with integrity control of navigation data of satellite radio navigation systems

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2476996C2 (en) * 2007-12-18 2013-02-27 Таль Аления Спейс Италия С.П.А. Method of synchronising network nodes, system and apparatus for realising said method
RU2560138C2 (en) * 2010-02-10 2015-08-20 Астриум Гмбх Method and apparatus for improving communication integrity in satellite navigation system
RU2528405C1 (en) * 2013-02-26 2014-09-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт прикладной астрономии Российской академии наук Clock synchronisation method and device therefor
RU2537090C1 (en) * 2013-07-02 2014-12-27 Открытое акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (ОАО "Российские космические системы") Method of synchronising time scales of two or more spaced-apart ground-based time keepers and system therefor
RU2565834C1 (en) * 2014-04-15 2015-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО ТГТУ) Automated navigation system with integrity control of navigation data of satellite radio navigation systems

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2206272B1 (en) System and method for distributing time and frequency over a network
CN101644755B (en) Locating a roving position receiver within a location network
CA2471922C (en) Time and frequency synchronisation of equipment at different locations
US9341701B2 (en) Method for synchronizing time measurements carried out in a radio communication network for geolocation purposes
US4472720A (en) Area navigational system using geosynchronous satellites
US4701760A (en) Method for positioning moving vehicles and exchanging communications between the vehicles and a central station
CA2372843C (en) Improvements in or relating to object location
EP1271178A2 (en) Positioning system for digital telephone networks
RU2115946C1 (en) System of clock synchronization over radio channel
US3209356A (en) Vlf long range navigation system without significant ambiguities
EP0166300A2 (en) Receiver for global positioning system and method for determining position of a stationary station using same
CN102809754B (en) The geo-positioning system being positioned at the wireless signal transmitter of earth surface and the method for the distributed interferometry being associated
US4633421A (en) Method for transposing time measurements from one time frame to another
CA2101216C (en) Method of correcting measurement errors caused by clock deviations in a secondary radar system
US3242492A (en) Radiolocation systems
RU2133489C1 (en) System forming time corrections to time scales of points separated by space by signals of satellite radio navigation system
RU2080646C1 (en) System synchronizing clocks by radio channel
US3751900A (en) Remote time transfer system with epoch pulse
RU2585325C1 (en) System for synchronising frequency and time scale of remote stations
RU2381538C1 (en) Method of distributing precise universal time signals over telecommunication network and system for distributing precise universal time signals
RU2779276C1 (en) System for correcting the time scales of a group of remote clocks
RU2024042C1 (en) Device for synchronization of clock by radio channel
RU2537090C1 (en) Method of synchronising time scales of two or more spaced-apart ground-based time keepers and system therefor
Hall et al. Review of available synchronization and time distribution techniques
RU2321017C2 (en) Mode of definition of coordinates of radio transmitters with using global navigational systems and arrangement for its realization