RU856312C - Устройство дл прив зки шкал времени пространственно разнесенных часов по сигналам искусственного спутника Земли - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИВЯЗКИ ШКАЛ ВРЕМЕНИ ПРОСТРАНСТВЕННО РАЗНЕСЕННЫХ ЧАСОВ ПО СИГНАЛАМ ИСКУССТВЕННОГО СПУТНИКА ЗЕМЛИ, содержащее ведущие часы, удаленные часы , вычислитель и систему определени  координат искусственного спутника Земли, пространственно разнесенную с ведущими и удаленными часами, каждые из которых включают радиоприемник сигналов искусственного спутника Земли, измеритель разности времени, формирователь шкалы времени и опорный генератор, причем выходы радиоприемника и формировател  шкалы времени соединены соответственно с первым и вторым входами измерител  разности времени, а выход опорного генератора подключен к первому входу формировател  шкалы времени, вычислитель включает последовательно соединенные блок определени  дальностей, блок определени  задержек распространени , блок вычитани  задержек распространени  Изобретение относитс  к области синхронизации удаленных часов по сигналам точного времени, передаваемым по каналу с переменными параметрами, например с помощью сигналов искусственйого спутника Земли. Оно может быть и блок вычислени  поправок часов, причем выходы измерителей разности времени в ведущих и удаленных часах соединены через вспомогательные каналы св зи с вторыми входами блока вычитани  задержек в вычислителе, выходы блока вычислени  поправок часов в вычислителе соединены через вспомогательные каналы св зи с вторыми входами формирователей шкал времени удаленных часов, выход системы определени  координат подключен к входу блока определени  дальности в вычислителе , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности синхронизации удаленных часов, в устройство дополнительно введены последовательно соединенные радиоприемник сигналов времени искусственного спутника Земли и измеритель разности времени , причем второй вход измерител  разности Ь ч времени подключен к второму выходу системы определени  координат искусственного спутника Земли, в вычислитель введены последовательно соединенные блок определени  величины несинхронносту и блок вычислени  координат, причем первый вход блока определени  вели ны несинхронности подключен к 00 первому вылоду системы определени  коордиел о нат искусственного спутника Земли, второй вход соединен с выходом измерител  разно€л5 Ю сти времени, а выход блока вычислени  координат соединен с входом блока определени  дальностей. использовано в радиотехнических системах единого времени и в системах радионавигации дл  синхронизации временных шкал пространственно разнесенных пунктов .

Description

Целью изобретени   вл етс  повышение точности синхронизации удаленных часов .

На фиг. 1 приведена структурна  схема устройства; на фиг. 2 - схема относительного положени  вход щих в устройство частей .

Устройство дл  прив зки шкал времени пространственно разнесенных часов по сигналам искусственного спутника Земли включает ведущие часы 1, удаленные часы 2, источник сигналов на искусственном спутнике Земли 3. В состав каждых часов вход т радиоприемник сигналов искусственного спутника Земли 4 и измеритель разности времени 5, формирователь шкалы времени 6 и опорный генератор 7. В состав устройства вход т также вычислитель 8, содержащий блок определени  величины не ,синхронности 9, блок вычислени  координат 10, блок определени  дальностей 11. блок определени  задержек распространени  12, блок вычитани  задержек распространени  13 и блок вычислени  поправок часов 14, и система определени  координат искусственного спутника Земли 15, Выход радиоприемника 4 в часах соединен с первым входом измерител  разности времени 5, второй вход которого подключен к выходу формировател  шкалы времени б, к первому входу которого подключен выход опорного генератора 7.

В вычислителе 8 блок определени  величины несинхронности 9, блок вычислени  координат 10, блок определени  дальностей 11, блок определени  задержек распространени  12, блок вычитани  задержек 13 и блок вычислени  поправок часов 14 соединены последовательно.

Первый вход блока определени  величины несинхронности 9 соединен с первым выходом системы определени  координат искусственного спутника Земли 15, а второй вход подключен к выходу измерител  разности времени 5, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом радиоприемника 4 и вторым выходом системы определени  координат искусственного спутника Земли 15. Вторые входы блока вычитани  задержек 13 соединены через вспомогательные каналы св зи с выходами измерителей разности времени 5 ведущих и удаленных часов 1 и 2. Выход блока вычислени  поправок часов 14 в вычислителе В через вспомогательные каналы св зи соединен с вторыми входами формирователей шкал времени а ведущих и удаленных часах 1 и 2.

На фиг. 2 обозначены: А - система определени  координат искусственного спутника Земли:

В - положение искусственного спутника Земли в момент определени  его координат;

С - положение искусственного спутника

Земли в момент излучени  сигнала;

D и Е - ведущие и удаленные часы. Устройство дл  прив зки шкал времени пространственно разнесенных часов по сигналам искусственного спутника Земли работает следующим образом.

Источник сигналов на искусственном спутнике Земли 3 излучает импульсную метку времени, принимаемую радиоприемниками 4, один из которых установлен

совместно с системой определени  координат искусственного спутника Земли 15, а остальные - на ведущих и удаленных часах 1 и 2. Временное положение метки определ етс  с помощью измерител  разности

времени 5 относительно моментов времени ведущих 1 и удаленных 2 часов, поступающих от формирователей шкалы времени 6, а также относительно момента определени  координат источника сигнала 3 системой

определени  координат 15.

Величина рассогласовани  и отсчеты моментов времени ее получени  поступают по вспомогательным каналам св зи на вычислитель 8, туда также поступают данные о

текущих координатах источника сигнала 3 от системы определени  координат 15. Наличие приемника 4 и измерител  разности времени 5, св занных с вторым выходом системы определени  координат 15, позво  ет определить временное рассогласование между моментом приема импульса от искусственного спутника Земли и моментом измерени  координат.

Блок определени  величины несинхронности 9 получает информацию отекущих координатах искусственного спутника Земли и о величине рассогласовани  моментов приема импульса от искусственного спутника Земли 3 и зондирующего импульса смстемы определени  координат искусственного спутника Земли 15. По этой информации он определ ет разность времени между моментом нахождени  искусственного спутника Земли 3 в точке определени  его

координат и моментом приема импульса от источника сигнала на искусственном спутнике Земли радиоприемником 4, расположенным совместно с системой определени  координат 15 и св занным с ней.

Величина разности времени At равна сумме величины задержки распространени  сигнала искусственного спутника Земли 3 от точки излучени  С (фиг. 2) до радиоприемника 4, расположенного совместно с системой определени  координат

искусственного спутника Земли 15 в точке А (Тр) и величины несинхронности момента нахождени  искусственного спутника Земли в точке определени  его координат и момента излучени  сигнала искусственным спутнико Земли в точке С (Д Гнс), т.е.

At tp+AtHc.(1)

Величина задержки распространени  tp выражаетс  через координаты искусственного спутника Земли в момент излучени  импульса (Хс, YC, Zc). В свою очередь эти координаты по известным параметрам орбиты выражаютс  через координаты Хв, YB, ZB искусственного спутника Земли в момент измерени  их системой определени  координат искусственного спутника Земли 15, составл ющие скорости искусственного спутника Земли в точке В Хв, YB, ZB и интервал времени

(Хв, Ye, ZB, Хв, YB , ZB , А tHc)

(Хв. YB, ZB, Хв , YB , ZB ,A tHc) (2) - (XB, YB, ZB, XB , YB , ZB , AtHc)

Блок определени  величины несинхронности производит необходимые подстаи:эвки и решает уравнение (1) относительно величины несинхронности tHC.

Блок вычислени  координат 10 на основании данных о величине, получаемых от блока определени  величины несинхронности 9, путем решени  уравнени  (2) дает координаты Хс. YC, 2с точки, в которой искусственный спутник Земли излучает сигнал.

Блок оггределени  дальностей 11 на основании поступающих из блока вычислени  координат 10 координат точки, в которой

искусственный спутник Земли излучил сигнал , и известных координат точек сто ни  ведущих 1 и. ведомых 2 часов выдает данные о рассто ни х между точкой излучени  сигнала и ведущими и удаленными (ведомыми) часами в блок определени  задержек распространени  12, который переводит геометрическую величину - рассто ние во временную с учетом особенностей трассы распространени  сигнала искусственного спутника Земли (принимаютс  во внимание ионосферные и тропосферные задержки). Эти данные поступают на первый вход блока вычитани  задержек 13, на второй вход поступают данные от измерителей разности времени 5 ведомых 2 и ведущих 1 часов. Блок вычислени  задержек 13 вычитает из величин рассогласовани  между моментами ведущих (ведомых) часов и,моментом поступлени  импульса искусственного спутника Земли задержки распространени . Блок вычислени  поправок часов 14 на основании данных, поступающих из блока вычитани  задержек 13, вычитает из величин рассогласовани  между шкалами удаленных (ведомых) часов 2 и источником сигнала 3 величину рассогласовани  между ведущими часами 1 и источником сигнала 3. Таким образом получаютс  поправки к каждым удаленным (ведомым) часам 2 относительно ведущих часов 1, они по каналам св зи передаютс  на удаленные (ведомые) часы 2, где с помощью формирователей шкалы времени б осуществл етс  коррекци  шкал времени .