WO2008130272A1 - Method for comparing time scales of stations - Google Patents

Method for comparing time scales of stations Download PDF

Info

Publication number
WO2008130272A1
WO2008130272A1 PCT/RU2008/000124 RU2008000124W WO2008130272A1 WO 2008130272 A1 WO2008130272 A1 WO 2008130272A1 RU 2008000124 W RU2008000124 W RU 2008000124W WO 2008130272 A1 WO2008130272 A1 WO 2008130272A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
primary
radio signal
station
main
spacecraft
Prior art date
Application number
PCT/RU2008/000124
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Viktor Leonidovich Sorokin
Original Assignee
Viktor Leonidovich Sorokin
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 Viktor Leonidovich Sorokin filed Critical Viktor Leonidovich Sorokin
Publication of WO2008130272A1 publication Critical patent/WO2008130272A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G3/00Observing or tracking cosmonautic vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/24Guiding or controlling apparatus, e.g. for attitude control
    • B64G1/36Guiding or controlling apparatus, e.g. for attitude control using sensors, e.g. sun-sensors, horizon sensors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

The inventive method for comparing time scales of stations consists in measuring time intervals between the time point t0 of a basic primary radio signal emission from a basic station and time points t1 and t2 of the reception of the basic and additional radio signals, respectively, at the basic station and time points t1 and t3 of the reception of the basic primary and final radio signals at the basic stations by means of a space vehicle and an additional station, in measuring Doppler drifts N1 and N2 of the f1 and f2 carrier frequencies of the primary and final radio signals, respectively, which are received at the basic station, with respect to the relative carrier frequency f0 of the basic primary radio signal emitted therefrom and in determining the drift between the time scales of the basic and additional stations according to formula (I).

Description

СПОСОБ СЛИЧЕНИЯ ШКАЛ ВРЕМЕНИ СТАНЦИЙ METHOD FOR COMPARISON OF TIME SCALES OF STATIONS
Область техникиTechnical field
Настоящее изобретение относится к области организации службы единого времени, а более точно - к способам сличения шкал времени станций и синхронизации шкал времени станций.The present invention relates to the field of organizing a single time service, and more particularly to methods for comparing station time scales and synchronizing station time scales.
Настоящее изобретение может быть использовано при проведении измерений, научных исследований и экспериментов, требующих временной синхронизации, как, например, в области позиционирования, радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами (РСДБ), космической навигации, геофизики, геодезии, и так далее.The present invention can be used in measurements, scientific research and experiments requiring time synchronization, such as, for example, in the field of positioning, ultra-long base radio interferometry (VLBI), space navigation, geophysics, geodesy, and so on.
Кроме того, настоящее изобретение может быть использовано для взаимной привязки шкал времени космических аппаратов и станций, используемых в системе глобального позиционирования объектов ГЛОНАСС (а также GPS, Gаllilео, и др.), с целью уточнения орбит космических аппаратов, входящих в систему, их взаимного положения и повышения, тем самым, точности позиционирования определяемых объектов. Также, предлагаемый способ может быть использован для взаимной синхронизации и привязки различных навигационных систем (GPS, Gаllilео, ГЛОНАСС и др.) друг к другу с целью повышения точности синхронизации и определения координат объектов с помощью систем позиционирования.In addition, the present invention can be used for interlinking the time scales of spacecraft and stations used in the global positioning system of GLONASS objects (as well as GPS, Gallileo, etc.), with the aim of clarifying the orbits of the spacecraft included in the system, their mutual position and increase, thereby, the accuracy of positioning of defined objects. Also, the proposed method can be used for mutual synchronization and binding of various navigation systems (GPS, GPS, GLONASS, etc.) to each other in order to increase the accuracy of synchronization and determine the coordinates of objects using positioning systems.
Предшествующий уровень техникиState of the art
В настоящее время все большее внимание уделяется повышению точности измерений, научных экспериментов и углублению научных исследований. При этом одним из важнейших условий является их координатно- временное обеспечение. Это требует, в частности, организации службы единого времени, что предусматривает сравнение показаний шкал времени станций, участвующих в службе единого времени. В связи с этим возрастают требования к повышению точности сличения шкал времени станций и оперативности путем снижения времени, необходимого для проведения этого сличения.Currently, more and more attention is paid to improving the accuracy of measurements, scientific experiments and deepening scientific research. Moreover, one of the most important conditions is their coordinate-time support. This requires, in particular, the organization of a single time service, which provides a comparison of the time scales of stations participating in the single time service. In this regard, requirements for increasing the accuracy of comparing station time scales and efficiency by reducing the time required for this comparison are increasing.
Известен способ сличения шкал времени станции, заключающийся в том, что на одной станции, выбранной опорной, выставляют на перевозимомA known method of comparing the time scales of the station, which consists in the fact that at one station, the selected reference, expose on the transported
1 ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) стандарте времени шкалу этого пункта и затем во включенном состоянии этот стандарт перевозят на вторую станцию, шкалу времени которого выставляют по шкале перевозимого стандарта (см., например, Время и частота. Под ред. Дж.Джесперсона и др. Пер. С английского, Москва, 1973, с.46-47).1 SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) standard time scale of this item and then in the on state this standard is transported to the second station, the time scale of which is set on the scale of the transported standard (see, for example, Time and frequency. Edited by J. Jesperson et al. Per. S English, Moscow , 1973, p. 46-47).
Основными недостатками известного способа являются низкие оперативность сличения шкал времени и надежность, что связано с необходимостью перевозки стандарта во включенном состоянии.The main disadvantages of this method are the low efficiency of comparing time scales and reliability, which is associated with the need to transport the standard in the on state.
Известен способ сличения шкал времени станции (Нigh ргесisiоп Тimе Соmраrisоп viа Sаtеllitе апd Оbsеrvеd Disсrерапсу оf Sупсhrопizаtiоп. Y.Yаmоmоtо, К.Наrаdа. IEEE Transactions on instrumentation апd mеаsurеmепt, vol.IM-25, Ne 4, Dесеmbеr 1976, р.473-477) путем излучения основного первичного радиосигнала с основной станции в момент времени, соответствующий сигналу времени со шкалы времени основной станции, в направлении на космический аппарат, приема основного первичного радиосигнала на космическом аппарате, ретрансляции основного первичного радиосигнала с космического аппарата в направлении на дополнительную станцию, приема основного первичного радиосигнала на дополнительной станции, излучения дополнительного первичного радиосигнала с дополнительной станции в момент времени, соответствующий сигналу времени со шкалы времени дополнительной станции, в направлении на космический аппарат, приема дополнительного первичного радиосигнала на космическом аппарате, ретрансляции дополнительного первичного радиосигнала с космического аппарата в направлении на основную станцию, приема дополнительного первичного радиосигнала на основной станции, измерения момента излучения основного радиосигнала на основной станции и момента приема дополнительного первичного радиосигнала на основной станции и измерения интервалов времени, по которым судят о сдвиге между шкалами времени основной и дополнительной станции.A known method of comparing the station’s time scales is (High Process Tim Time Compreter Va Satellite Apd Opservep Dis Apherap. Y. Yamototo, K. Narada. IEEE Trans. Instrument 4 477) by radiating the primary primary radio signal from the primary station at a point in time corresponding to a time signal from the time scale of the primary station towards the spacecraft, receiving the primary primary radio signal on the spacecraft, relaying the primary primary radio signal from the spacecraft in the direction and an additional station, receiving the primary primary radio signal at the secondary station, emitting the secondary primary radio signal from the secondary station at a point in time corresponding to a time signal from the secondary station’s time scale, towards the spacecraft, receiving the secondary primary radio signal on the spacecraft, relaying the secondary primary radio signal from the spacecraft towards the main station, receiving an additional primary radio signal to the main station, measuring the moment of emission of the main radio signal at the main station and the moment of receiving the additional primary radio signal at the main station and measuring the time intervals by which the shift between the time scales of the main and additional station is judged.
По данному способу после измерения момента излучения основного радиосигнала на основной станции и момента приема дополнительного первичного радиосигнала на основной станции осуществляют измерение моментов излучения дополнительного первичного радиосигнала и приема основного первичного радиосигнала на дополнительной станции, а измерение интервалов времени, по которым судят о сдвиге между шкалами времениAccording to this method, after measuring the moment of emission of the primary radio signal at the base station and the moment of receiving the additional primary radio signal at the base station, the moments of emission of the additional primary radio signal and reception of the primary primary radio signal at the secondary station are measured, and the time intervals are measured by which the shift between time scales is judged
2 ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) основной и дополнительной станций, осуществляют измерением интервала времени между моментами излучения дополнительного первичного и приема основного первичного радиосигналов на дополнительной станции и интервала времени между моментами излучения основного первичного и приема дополнительного первичного радиосигналов на основной станции.2 SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) the primary and secondary stations, carry out the measurement of the time interval between the moments of radiation of the primary primary and receiving the primary primary radio signals at the secondary station and the time interval between the moments of radiation of the primary primary and receiving the secondary primary radio signals at the primary station.
Однако по данному способу раздельное измерение интервалов времени на соответствующих основной и дополнительной станциях, как правило, не соответствует одному и тому же положению космического аппарата на орбите при его перемещении относительно этих станций, что, в свою очередь, снижает точность определения сдвига между шкалами времени основной и дополнительной станций.However, according to this method, the separate measurement of time intervals at the corresponding primary and secondary stations, as a rule, does not correspond to the same position of the spacecraft in orbit when it moves relative to these stations, which, in turn, reduces the accuracy of determining the shift between the time scales of the main and additional stations.
Краткое описание изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Целью настоящего изобретения является разработка способа сличения шкал времени станций, позволяющего повысить точность определения сдвига между шкалами времени станций и ее оперативность.The aim of the present invention is to develop a method of comparing the time scales of stations, which improves the accuracy of determining the shift between the time scales of stations and its efficiency.
Поставленная цель достигается тем, что в способе сличения шкал времени станций излучают первичный радиосигнал с основной станции в момент времени, соответствующий сигналу времени со шкалы времени основной станции, в направлении на космический аппарат, принимают основной первичный радиосигнал на космическом аппарате, ретранслируют основной первичный радиосигнал с космического аппарата в направлении на основную и дополнительную станции, принимают основной первичный радиосигнал на основной и дополнительной станциях, преобразуют основной первичный радиосигнал в конечный радиосигнал ретрансляцией в направлении на космический аппарат, принимают конечный радиосигнал на космическом аппарате, ретранслируют конечный радиосигнал с космического аппарата в направлении на основную станцию, принимают конечный радиосигнал на основной станции, излучают дополнительный первичный радиосигнал с дополнительной станции в момент времени, соответствующий сигналу времени со шкалы времени дополнительной станции, в направлении на космический аппарат, принимают дополнительный первичный радиосигнал на космическом аппарате, ретранслируют дополнительный первичный радиосигнал с комического аппарата в направлении на основную станцию, принимают дополнительный первичный радиосигнал на основной станции, измеряют моментThis goal is achieved by the fact that in the method of comparing the time scales of stations, they emit a primary radio signal from the main station at a point in time corresponding to a time signal from the time scale of the main station in the direction of the spacecraft, the main primary radio signal is received on the spacecraft, the main primary radio signal is relayed with spacecraft in the direction of the primary and secondary stations, receive the primary primary radio signal at the primary and secondary stations, transform the basis the primary primary radio signal to the final radio signal by relaying to the spacecraft, receive the final radio signal on the spacecraft, relay the final radio signal from the spacecraft in the direction to the main station, receive the final radio signal at the main station, emit an additional primary radio signal from the additional station at a time corresponding to the time signal from the time scale of the additional station, in the direction of the spacecraft, take the additional first primary radio signal on the spacecraft, retransmit the additional primary radio signal from the comic apparatus towards the main station, receive the additional primary radio signal on the main station, measure the moment
3 ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) излучения основного радиосигнала на основной станции, измеряют моменты приема основного и дополнительного радиосигналов на основной станции, измеряют интервалы времени между моментом излучения основного первичного радиосигнала и моментами приема соответственно основного и дополнительного первичных радиосигналов на основной станции, интервала времени между моментами приема основного первичного и конечного радиосигналов на основной станции, измеряют доплеровские сдвиги соответственно частот несущих основного первичного и конечного радиосигналов, принятых на основной станции, относительно частоты несущей основного первичного радиосигнала, излученного с основной станции, и осуществляют суждение о сдвиге между шкалами времени основной и дополнительной станций по измеренным интервалам времени и доплеровским сдвигам соответственно частот несущих основного первичного и конечного радиосигналов, принятых на основной станции, относительно частоты несущей основного первичного радиосигнала, излученного с основной станции.3 SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) radiation of the main radio signal at the main station, measure the moments of reception of the main and additional radio signals at the main station, measure the time intervals between the moment of radiation of the main primary radio signal and the moments of reception of the main and additional primary radio signals at the main station, the time interval between the moments of reception of the main primary and final radio signals at the main station, Doppler shifts are measured, respectively, of the carrier frequencies of the primary and final of the radio signals received at the base station relative to the carrier frequency of the primary primary radio signal emitted from the primary station, and they make a judgment about the shift between the time scales of the primary and secondary stations according to the measured time intervals and Doppler shifts of the frequencies of the primary and final primary radio signals received respectively the base station, relative to the carrier frequency of the primary primary radio signal emitted from the base station.
Задача, которая должна быть решена посредством изобретения В основу изобретения была положена задача разработки отсюда способа сличения шкал времени между станциями, имеющего такие дополнительные операции, а измерение интервалов времени, по которым судят о сдвиге между шкалами времени основной и дополнительной станций, осуществлялось бы между такими моментами, что измерение интервалов времени между моментами излучения и приема радиосигналов с основной и дополнительной станций соответствовало бы одному и тому же положению космического аппарата на орбите или позволяло бы учесть смещение его по орбите при проведении измерений.The problem that must be solved by means of the invention The invention was based on the task of developing from here a method of comparing time scales between stations having such additional operations, and measuring time intervals by which a shift between the time scales of the main and additional stations is judged would be carried out between such moments that the measurement of time intervals between the moments of emission and reception of radio signals from the primary and secondary stations would correspond to the same position orbit in orbit, or would allow to take into account its displacement in orbit during measurements.
Метод решения задачиProblem Solving Method
Это достигается тем, что в способе сличения шкал времени станций путем излучения первичного радиосигнала с основной станции в момент времени, соответствующий сигналу времени со шкалы времени основной станции, в направлении на космический аппарат, приема основного первичного радиосигнала на космическом аппарате, ретрансляции основного первичного радиосигнала с космического аппарата в направлении на дополнительную станцию, приема основного первичного радиосигнала на дополнительнойThis is achieved by the fact that in the method of comparing the time scales of stations by emitting the primary radio signal from the main station at a point in time corresponding to a time signal from the time scale of the main station, in the direction of the spacecraft, receiving the primary primary radio signal on the spacecraft, relaying the primary primary radio signal with spacecraft in the direction of the additional station, receiving the primary primary radio signal at the additional
4 ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) станции, излучения дополнительного первичного радиосигнала с дополнительной станции в момент времени, соответствующий сигналу времени со шкалы времени дополнительной станции, в направлении на космический аппарат, приема дополнительного первичного радиосигнала на космическом аппарате, ретрансляции дополнительного первичного радиосигнала с космического аппарата в направлении на основную станцию, приема дополнительного первичного радиосигнала, на основной станции, измерения момента излучения основного радиосигнала на основной станции и момента приема дополнительного первичного радиосигнала на основной станции и измерения интервалов времени, по которым судят о сдвиге между шкалами времени основной и дополнительной станций, согласно изобретению, одновременно с ретрансляцией основного первичного радиосигнала с космического аппарата в направлении на дополнительную станцию осуществляют ретрансляцию этого основного первичного радиосигнала в направлении на основную станцию и принимают основной первичный радиосигнал на основной станции, одновременно с приемом основного первичного радиосигнала на дополнительной станции преобразуют этот основной первичный радиосигнал в конечный радиосигнал ретрансляцией в направлении на космический аппарат, принимают конечный радиосигнал на космическом аппарате, ретранслируют конечный радиосигнал с космического аппарата в направлении на основную станцию и принимают конечный радиосигнал на основной станции, после измерения момента излучения основного первичного радиосигнала на основной станции измеряют моменты приема основного первичного и конечного радиосигналов на основной станции, измерение интервалов времени, по которым судят о сдвиге между шкалами времени основной и дополнительной станций, осуществляют измерением интервалов времени между моментом излучения основного первичного радиосигнала и моментами приема соответственно основного и дополнительного первичных радиосигналов на основной станции и интервала времени между моментами приема основного первичного и конечного радиосигналов на основной станции, а перед суждением о сдвиге между шкалами времени основной и дополнительной станций дополнительно осуществляют измерение доплеровских сдвигов соответственно частот несущих основного первичного и конечного радиосигналов, принятых на основной станции, относительно частоты несущей основного первичного радиосигнала, излученного с основной станции,4 SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) stations, radiation of an additional primary radio signal from an additional station at a point in time corresponding to a time signal from the time scale of an additional station, in the direction of the spacecraft, receiving an additional primary radio signal on the spacecraft, relaying the additional primary radio signal from the spacecraft in the direction of the main station, receiving additional primary radio signal, at the main station, measuring the moment of radiation of the main radio signal at the main station and the moment of receiving the additional primary radio signal at the main station and measuring the time intervals by which the shift between the time scales of the main and additional stations according to the invention is judged, simultaneously with the relay of the main primary radio signal from the spacecraft in the direction to the additional station, this main primary the radio signal in the direction of the main station and receive the main primary radio signal at the main station, simultaneously with the reception of of the new primary radio signal at an additional station, this primary primary radio signal is converted to the final radio signal by relaying to the spacecraft, the final radio signal is received on the spacecraft, the final radio signal is transmitted from the spacecraft towards the main station, and the final radio signal is received at the main station, after measuring the moment radiation of the primary primary radio signal at the base station measures the moments of reception of the primary primary and final ra of signals at the base station, measuring the time intervals by which the shift between the time scales of the primary and secondary stations is judged is carried out by measuring the time intervals between the moment of emission of the primary primary radio signal and the moments of reception of the primary and secondary primary radio signals at the primary station and the time interval between the reception primary primary and final radio signals at the primary station, and before judging a shift between the time scales of the primary and secondary of the base station additionally measure the Doppler shifts, respectively, of the carrier frequencies of the primary and final radio signals received at the primary station, relative to the carrier frequency of the primary primary radio signal emitted from the primary station,
5 ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) и осуществляют суждение о сдвиге между шкалами времени основной и дополнительной станций по измеренным интервалам времени и доплеровским сдвигам соответственно частот несущих основного первичного и конечного радиосигналов, принятых на основной станции, относительно частоты несущей основного первичного радиосигнала, излученного с основной станции.5 SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) and carry out a judgment on the shift between the time scales of the primary and secondary stations according to the measured time intervals and Doppler shifts, respectively, of the carrier frequencies of the primary and final radio signals received at the primary station, relative to the carrier frequency of the primary primary radio signal emitted from the primary station.
Целесообразно, чтобы в способе сличения шкал времени станций суждение о сдвиге между шкалами времени основной и дополнительно станций по измеренным интервалам времени и доплеровским сдвигам соответственно частот несущих основного первичного и конечного радиосигналов, принятых на основной станции, относительно частоты несущей основного первичного радиосигнала, излученного с основной станции осуществлялось бы по следующему соотношению:It is advisable that in the method of comparing the time scales of stations, a judgment on the shift between the time scales of the main and additional stations according to the measured time intervals and Doppler shifts, respectively, of the carrier frequencies of the primary and final radio signals received at the primary station, relative to the carrier frequency of the primary primary radio signal emitted from the primary stations would be carried out according to the following ratio:
τ = [fe - tо) - (tз- t.) Ь N2 + N' - (t- t0) - (t- to)N2 - 2(t2 - to)N, + N2 τ = [fe - tо) - (tз-t.) b N2 + N '- (t - t0) - (t-to) N 2 - 2 (t 2 - to) N, + N2
2(1+ Ni) 2 (1 + Ni) 2(1 + Ni) где τ - сдвиг шкалы времени основной станции относительно шкалы времени дополнительной станции; tо - момент излучения основного первичного радиосигнала на основной станции; ti - момент приема основного первичного радиосигнала на основной станции; tг - момент приема дополнительного первичного радиосигнала на основной станции; tз - момент приема конечного радиосигнала на основной станции;2 (1+ Ni) 2 (1 + Ni) 2 (1 + Ni) where τ is the shift of the time scale of the main station relative to the time scale of the secondary station; tо - the moment of radiation of the primary primary radio signal at the base station; ti is the moment of reception of the main primary radio signal at the main station; tg - the moment of reception of an additional primary radio signal at the main station; tz - the moment of reception of the final radio signal at the main station;
Ni - доплеровский сдвиг частоты несущей основного первичного радиосигнала, принятого на основной станции, относительно частоты несущей основного первичного радиосигнала, излученного с основной станции;Ni is the Doppler frequency shift of the carrier of the primary primary radio signal received at the base station, relative to the frequency of the carrier of the primary primary radio signal emitted from the primary station;
Nг - доплеровский сдвиг частоты несущей конечного радиосигнала, принятого на основной станции, относительно частоты несущей основного первичного радиосигнала, излученного с основной станции.Ng is the Doppler frequency shift of the carrier of the final radio signal received at the base station, relative to the frequency of the carrier of the primary primary radio signal emitted from the base station.
Желательно, чтобы в способе сличения шкал времени станций доплеровский сдвиг частоты несущей основного первичного радиосигнала, принятого на основной станции, относительно частоты несущей основногоIt is desirable that in the method of comparing the time scales of the stations, the Doppler shift of the carrier frequency of the primary primary radio signal received at the primary station relative to the carrier frequency of the primary
6 ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) первичного радиосигнала, излученного с основной станции, определяли бы по следующему соотношению;6 SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) the primary radio signal emitted from the main station would be determined by the following relation;
N. ^mfо - fО/гmfо , Где Ni - доплеровский сдвиг частот; fi . частота несущей основного первичного радиосигнала, принятого на основной станции; m - коэффициент преобразования частоты несущей радиосигнала при его когерентной ретрансляции на космическом аппарате.N. ^ mfo - fO / gmfo, where Ni is the Doppler frequency shift; fi. the carrier frequency of the primary primary radio signal received at the primary station; m is the coefficient of frequency conversion of the carrier of the radio signal during its coherent relay on the spacecraft.
Разумно, чтобы в способе сличения шкал времени станций доплеровский сдвиг частоты несущей конечного радиосигнала, принятого на основной станции, относительно частоты несущей основной первичного радиосигнала, излученного с основной станции, определяли бы по следующему соотношению:It is reasonable that in the method of comparing the time scales of stations, the Doppler frequency shift of the carrier of the final radio signal received at the main station relative to the carrier frequency of the primary primary radio signal emitted from the main station is determined by the following relation:
N2 = (mfо - f2)/2mf0 , Где N2 - доплеровский сдвиг частот; f2 . частота несущей конечного радиосигнала, принятого на основной станции; m - коэффициент преобразования частоты несущей радиосигнала при его когерентной ретрансляции на космическом аппарате.N 2 = (mfo - f 2 ) / 2mf 0 , where N 2 is the Doppler frequency shift; f 2 . the carrier frequency of the final radio signal received at the base station; m is the coefficient of frequency conversion of the carrier of the radio signal during its coherent relay on the spacecraft.
Настоящее изобретение позволяет производить определения сдвига между шкалами времени станций по результатам измерений, которые позволяют учесть изменения положения космического аппарата на орбите, что повышает точность определения сдвига между шкалами времени станций.The present invention allows to determine the shift between the time scales of stations according to the measurement results, which allow you to take into account changes in the position of the spacecraft in orbit, which increases the accuracy of determining the shift between the time scales of stations.
Кроме того, настоящее изобретение обеспечивает прием и обработку всех радиосигналов на одной станцию) что дает возможность определить сдвиг между шкалами времени станций в каждый текущий момент времени.In addition, the present invention provides the reception and processing of all radio signals at one station), which makes it possible to determine the shift between the time scales of the stations at each current point in time.
Также, обеспечение настоящим изобретением приема и обработки всех радиосигналов на одной станции снижает время, необходимое для сличения шкал времени станций.Also, providing the present invention with the reception and processing of all radio signals at one station reduces the time required to compare the time scales of the stations.
7 ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Подробное описание изобретения7 SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Способ сличения шкал времени станций заключается в том, что излучают первичный радиосигнал с основной станции в момент времени, соответствующий сигналу времени со шкалы времени основной станции, в направлении на космический аппарат и принимают основной первичный радиосигнал на космическом aппapaтe» затем ретранслируют основной первичный радиосигнал с космического аппарата в направлении на основную и дополнительную станции, принимают основной первичный радиосигнал на основной и дополнительной станциях и преобразуют на дополнительной станции основной первичный радиосигнал в конечный радиосигнал ретрансляцией в направлении на космический аппарат. Далее принимают конечный радиосигнал на космическом аппарате, ретранслируют конечный радиосигнал с космического аппарата в направлении на основную станцию и принимают конечный радиосигнал на основной станции. Излучают дополнительный первичный радиосигнал с дополнительной станции в момент времени, соответствующий сигналу времени со шкалы времени дополнительной станции, в направлении на космический аппарат, принимают дополнительный первичный радиосигнал на космическом аппарате, ретранслируют дополнительный первичный радиосигнал с космического аппарата в направлении на основную станцию и принимают дополнительный первичный радиосигнал на основной станции.A method of comparing the time scales of stations is that they emit a primary radio signal from the main station at a point in time corresponding to a time signal from the time scale of the main station in the direction of the spacecraft and receive the main primary radio signal on the spacecraft "and then relay the main primary radio signal from the space apparatus in the direction of the primary and secondary stations, receive the primary primary radio signal at the primary and secondary stations and convert to secondary station main primary radio signal to the final radio signal relaying towards the spacecraft. Next, the final radio signal is received on the spacecraft, the final radio signal is relayed from the spacecraft in the direction to the main station, and the final radio signal is received on the main station. An additional primary radio signal is emitted from the additional station at a time corresponding to a time signal from the time scale of the additional station in the direction to the spacecraft, an additional primary radio signal is received on the spacecraft, an additional primary radio signal is transmitted from the spacecraft in the direction to the main station, and an additional primary radio signal at the main station.
Затем измеряют момент излучения основного первичного радиосигнала на основной станции и моменты приема основного и дополнительного первичных и конечного радиосигналов на основной станции.Then measure the moment of radiation of the primary primary radio signal at the base station and the moments of reception of the primary and secondary primary and final radio signals at the primary station.
После этого измеряют интервалы времени между моментам излучения основного первичного радиосигнала и моментами приема соответственно основного и дополнительного первичных радиосигналов на основной станции, интервал времени между моментами приема основного первичного и конечного радиосигналов на основной станции и доплеровские сдвиги соответственно частот несущих основного первичного и конечного радиосигналов, принятых на основной станции, относительно частоты несущей основного первичногоAfter that, the time intervals between the moments of emission of the primary primary radio signal and the moments of reception of the primary and secondary primary radio signals at the base station, the time interval between the moments of primary and final radio signal reception at the base station and the Doppler shifts of the carrier frequencies of the primary and final radio signals received at the base station, relative to the carrier frequency of the primary primary
8 ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) радиосигнала, излученного с основной станции.8 SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) radio signal emitted from the main station.
По измеренным интервалам времени и доплеровским сдвигам соответственно частот несущих основного первичного и конечного радиосигналов, принятых на основной станции, относительно частоты несущей основного первичного радиосигнала, излученного с основной станции осуществляют суждение о сдвиге между шкалами времени основной и дополнительной станций.Based on the measured time intervals and Doppler shifts, respectively, of the carrier frequencies of the primary and final radio signals received at the main station, a shift is judged between the time scales of the primary and secondary stations relative to the carrier frequency of the primary primary radio signal emitted from the primary station.
По патентуемому способу сличения шкал времени станций суждение о сдвиге между шкалами времени основной и дополнительной станций по намеренным интервалам времени и доплеровским сдвигам соответственно частот несущих основного первичного и конечного радиосигналов, принятых на основной станции, относительно частоты несущей основного первичного радиосигнала, излученного с основной станции, осуществляют по следующему соотношению:According to the patented method of comparing the time scales of stations, the judgment on the shift between the time scales of the primary and secondary stations by intentional time intervals and Doppler shifts, respectively, of the carrier frequencies of the primary and final radio signals received at the primary station, relative to the carrier frequency of the primary primary radio signal emitted from the primary station, carried out in the following ratio:
г/ ч / ч 1- N2 + Nl (tl- tо) (tl- tθ)N2 - 2(t2 - tθ)Nl , , , , - т x т ч τ = [(t2 - tо ) - (tз- ti) - - - - - L — ] / (i + N2 - Ni ) ,g / h / h 1- N2 + Nl (tl-tо) (tl-tθ) N2 - 2 (t2 - tθ) Nl,,,, - t x t h τ = [(t 2 - tо) - (tз - ti) - - - - - L -] / (i + N 2 - Ni),
2(1+ Ni) 2 (1 + Ni) 2(1 + Ni)2 (1+ Ni) 2 (1 + Ni) 2 (1 + Ni)
где τ - сдвиг шкалы времени основной станции относительно шкалы времени дополнительной станции; t0 - момент излучения основного первичного радиосигнала на основной станции; ti- момент приема основного первичного радиосигнала на основной станции; t2 - момент приема дополнительного первичного радиосигнала на основной станции; t3 - момент приема конечного радиосигнала на основной станции; Ni - доплеровский сдвиг частоты несущей основного первичного радиосигнала, принятого на основной станции, относительно частоты несущей основного первичного радиосигнала, излученного с основной станции;where τ is the shift of the time scale of the main station relative to the time scale of the additional station; t 0 - the moment of radiation of the primary primary radio signal at the base station; ti- moment of reception of the primary primary radio signal at the primary station; t 2 - time of receiving additional primary radio signal to the primary station; t 3 - the moment of reception of the final radio signal at the main station; Ni is the Doppler frequency shift of the carrier of the primary primary radio signal received at the base station, relative to the frequency of the carrier of the primary primary radio signal emitted from the primary station;
N2 - доплеровский сдвиг частоты несущей конечного радиосигнала,N 2 - Doppler frequency shift of the carrier of the final radio signal,
9 ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) принятого на основной станции, относительно частоты несущей основного первичного радиосигнала, излученного с основной станции. Кроме того по патентуемому способу сличения шкал времени станций доплеровский сдвиг частоты несущей основного первичного радиосигнала, принятого на основной станции, относительно частоты несущей основного первичного радиосигнала, излученного с основной станции, определяют по следующему соотношению:
Figure imgf000011_0001
Где Ni - доплеровский сдвиг частот; f0 - частота несущей основного первичного радиосигнала, излученного с основной станции; fi . частота несущей основного первичного радиосигнала, принятого на основной станции; m - коэффициент преобразования частоты несущей радиосигнала при его когерентной ретрансляции на космическом аппарате.
9 SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) received at the base station, relative to the carrier frequency of the primary primary radio signal emitted from the base station. In addition, according to the patented method of comparing the time scales of stations, the Doppler frequency shift of the carrier of the primary primary radio signal received at the base station relative to the carrier frequency of the primary primary radio signal emitted from the primary station is determined by the following relation:
Figure imgf000011_0001
Where Ni is the Doppler frequency shift; f 0 - carrier frequency of the primary primary radio signal emitted from the base station; fi. the carrier frequency of the primary primary radio signal received at the primary station; m is the coefficient of frequency conversion of the carrier of the radio signal during its coherent relay on the spacecraft.
Также по патентуемому способу сличения шкал времени станций доплеровский сдвиг частоты несущей конечного радиосигнала, принятого на основной станции, относительно частоты несущей основного первичного радиосигнала, излученного с основной станции, определяют по следующему соотношению:Also, according to the patented method of comparing the time scales of stations, the Doppler frequency shift of the carrier of the final radio signal received at the main station relative to the carrier frequency of the main primary radio signal emitted from the main station is determined by the following ratio:
N2 = (mfо - f2)/2mf0 , Где N2 - доплеровский сдвиг частот; f2 . частота несущей конечного радиосигнала, принятого на основной станции; m - коэффициент преобразования частоты несущей радиосигнала при его когерентной ретрансляции на космическом аппарате.N 2 = (mfo - f 2 ) / 2mf 0 , where N 2 is the Doppler frequency shift; f 2 . the carrier frequency of the final radio signal received at the base station; m is the coefficient of frequency conversion of the carrier of the radio signal during its coherent relay on the spacecraft.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Другие цели и преимущества настоящего изобретения будут показаны ниже при рассмотрении описания примера его конкретного выполнения со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:Other objectives and advantages of the present invention will be shown below when considering the description of an example of its specific implementation with reference to the accompanying drawings, in which:
10 ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Фиг. l изображает структурную схему известной геодезической системы, реализующей патентуемый способ сличения шкал времени станций;10 SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) FIG. l depicts a structural diagram of a known geodetic system that implements a patented method of comparing time scales of stations;
Фиг.2 изображает схематически временную последовательность приема и передачи радиосигналов на станциях и космическом аппарате при реализации патентуемого способа сличения шкал времени станций.Figure 2 depicts schematically a time sequence of receiving and transmitting radio signals at stations and spacecraft when implementing the patented method of comparing the time scales of stations.
Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Способ реализован на известной геодезической системе (Нigh рrесisiоп Тimе Соmрагisоп viа Sаtеllitе апd Оbsеrvеd Disсrерапсу оf Sупсhгопizаtiоп. Y.Yаmоmоtо, К.Наrаdа. IEEE Transactions on instrumentation апd mеаsurеmепt, vol.IM-25, JN° 4, Dесеmbег 1976, p.473-477).The method is implemented on the well-known geodetic system (High process Tim Time Comprehensive upgrade Abservice Disrupt therapy of SupershopIt. Y. Yamotot, K. Narada. IEEE Transactions, Instrument 4. -477).
Известная геодезическая система содержит основную 1 (Фиг.l) и дополнительную 2 станции каждая из которых имеет соответственно антенну 3,4. По орбите 5, условно показанной пунктиром, указано перемещение космического аппарата 6 через ее точки 7,8,9. На чертеже также даны условно обозначенные радиосигналы. Основной первичный радиосигнал 10, излученный с основной станции 1 в направлении на космический аппарат 6; основной первичный радиосигнал 11 , ретранслированный с космического аппарата 6 в направлении на основную станцию 1 ; основной первичный радиосигнал 12, ретранслированный с космического аппарата 6 в направлении на дополнительную станцию 2; дополнительный первичный радиосигнал 13, излученный с дополнительной станции 2 в направлении на космический аппарат 6; дополнительный первичный радиосигнал 14, ретранслированный с космического аппарата 6 в направлении на основную станцию 1 ; конечный радиосигнал 15, ретранслированный с дополнительной станции 2 в направлении на космический аппарат 6; конечный радиосигнал 16, ретранслированный с космического аппарата 6 в направлении на основную станцию 1. Основные первичные радиосигналы 10,1 1 ,12 определены при нахождении космического аппарата 6 в точке 7 (B)) орбиты 5. Дополнительные первичные радиосигналы 13,14 определены при нахождении космического аппарата 6 в точке 8 (B2) орбиты 5. Конечные радиосигналы 15,16 определены при нахождении космического аппарата 6 в точке 9 (B3) орбиты 5.Known geodetic system contains the main 1 (Fig.l) and an additional 2 stations each of which has respectively an antenna 3.4. In orbit 5, conventionally shown by the dotted line, the movement of the spacecraft 6 through its points 7.8.9 is indicated. The drawing also shows conventionally designated radio signals. The primary primary radio signal 10 emitted from the primary station 1 in the direction of the spacecraft 6; the primary primary radio signal 11 relayed from the spacecraft 6 in the direction of the base station 1; the primary primary radio signal 12 relayed from the spacecraft 6 in the direction of the additional station 2; an additional primary radio signal 13 emitted from the additional station 2 in the direction of the spacecraft 6; an additional primary radio signal 14 relayed from the spacecraft 6 in the direction of the base station 1; the final radio signal 15 relayed from the additional station 2 in the direction of the spacecraft 6; the final radio signal 16, relayed from the spacecraft 6 in the direction of the main station 1. The main primary radio signals 10,1 1, 12 are determined when the spacecraft 6 is at point 7 (B)) of the orbit 5. Additional primary radio signals 13,14 are determined when located spacecraft 6 at point 8 (B 2 ) of orbit 5. The final radio signals 15,16 are determined when the spacecraft 6 is at point 9 (B 3 ) of orbit 5.
На фигуре 2 дополнительно схематически показаны временные последовательности приема и передачи радиосигналов на станции A (I), космическом аппарате В (6) и станции D (2).Figure 2 additionally schematically shows the time sequences of the reception and transmission of radio signals at station A (I), spacecraft B (6) and station D (2).
11 ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Известная геодезическая система, реализующая способ сличения шкал времени станций 1 (фиг.1) и 2, работает следующим образом.11 SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) The known geodetic system that implements a method of comparing the time scales of stations 1 (Fig. 1) and 2, works as follows.
На основной станции 1 формируют и излучают с помощью антенны 3 в направлении движущегося по орбите 5 космического аппарата 6 основной первичный радиосигнал 10. Этот радиосигнал 10 излучают в момент времени, соответствующий сигналу времени tо (фиг.2) шкалы времени станции 1. Этот радиосигнал 10 принимают в момент времени tы на космическом аппарате 6, находящемся в точке 7 орбиты 5, и ретранслируют в направлении на основную 1 и дополнительную 2 станции соответственно основными первичными радиосигналами 1 1 и 12. Затем принимают основной первичный радиосигнал 1 1 на станции 1 (в момент ti), а основной первичный радиосигнал 12 - на дополнительной станции 2 (t<ц). Преобразуют радиосигнал 12 на станции 2 в конечный радиосигнал 15 когерентной ретрансляцией в направлении на космический аппарат 6 и принимают конечный радиосигнал 15 на космическом аппарате 6 (tь3), который за это время переместится из точки 7 в точку 9 орбиты 5. Ретранслируют радиосигнал 15 с космического аппарата 6 в направлении на основную станцию 1 конечным радиосигналом 16 и принимают этот радиосигнал 16 на основной станции 1 (t3).At the main station 1, the primary primary radio signal 10 is formed and radiated using an antenna 3 in the direction of the spacecraft 6 moving in orbit 5. This radio signal 10 is emitted at a time corresponding to the time signal to (Fig. 2) of the time scale of station 1. This radio signal 10 receive at time t on a spacecraft 6 located at point 7 of orbit 5, and relay in the direction of the primary 1 and additional 2 stations, respectively, with the primary primary radio signals 1 1 and 12. Then, the primary primary radio is received Igna 1 1 at station 1 (at the time ti), and the main primary radio 12 - an extra station 2 (t <u). The radio signal 12 at station 2 is converted to the final radio signal 15 by coherent relaying to the spacecraft 6 and the final radio signal 15 is received on the spacecraft 6 (t 3 ), which during this time will move from point 7 to point 9 of orbit 5. Relay the radio signal 15 s spacecraft 6 in the direction of the main station 1 with the final radio signal 16 and receive this radio signal 16 at the main station 1 (t 3 ).
На дополнительной станции 2 формируют и излучают с помощью антенны 4 в направлении на космический аппарат 6 дополнительный первичный радиосигнал 13. Этот радиосигнал 13 излучают в момент времени (tоi), соответствующий сигналу времени со шкалы времени станции 2. Радиосигнал 13 принимают на космическом аппарате 6 (tь2), находящемся в точке 8 орбиты 5, и когерентно ретранслируют в направлении на основную станцию 1 дополнительным первичным радиосигналом 14. Затем принимают дополнительный первичный радиосигнал 14 на основной станции 1 (t2).At an additional station 2, an additional primary radio signal 13 is generated and emitted by an antenna 4 in the direction of the spacecraft 6. This radio signal 13 is emitted at a time point (tоi) corresponding to the time signal from the time scale of station 2. The radio signal 13 is received on the spacecraft 6 ( t 2) is located at a point 8 5 orbit and retransmitted coherently in the direction of the main station 1 additional primary radio signal 14. Then take additional first radio signal 14 at the main station 1 (t 2).
Далее измеряют момент t0 излучения основного первичного радиосигнала 10 с основной станции 1 и моменты приема tь t2 , t3 соответственно основного первичного 11, дополнительного первичного 14 и конечного 16 радиосигналов на основной станции 1. Затем измеряют интервалы времени (ti - t0), (t2 - t0), (t3 - t]), определяемые этими моментами tо, t\, t2, t3. Кроме того, измеряют доплеровский сдвиг Ni частоты fi несущей принятого основного первичного радиосигнала 11 относительно частоты fо несущей основного первичного радиосигнала 10, излученного с основной станции 1.Next, measure the moment t 0 of the radiation of the primary primary radio signal 10 from the primary station 1 and the reception times t b t 2 , t 3, respectively, the primary primary 11, additional primary 14 and final 16 radio signals at the primary station 1. Then measure the time intervals (ti - t 0 ), (t 2 - t 0 ), (t 3 - t]) defined by these moments tо, t \, t 2 , t 3 . In addition, the Doppler shift Ni of the carrier frequency fi of the received primary primary radio signal 11 is measured with respect to the carrier frequency fo of the primary primary radio signal 10 emitted from the base station 1.
12 ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Далее измеряют доплеровский сдвиг N2 частоты f2 несущей конечного радиосигнала 16 относительно частоты f0 несущей основного первичного радиосигнала 10, излученного с основной станции 1.12 SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Next, measure the Doppler shift N 2 frequency f 2 carrier of the final radio signal 16 relative to the frequency f 0 of the carrier of the primary primary radio signal 10 emitted from the main station 1.
По измеренным интервалам (ti - t0), (t2 - tо), (t3 - ti) времени и доплеровским сдвигам Ni , N2 определяют сдвиг τ между шкалами времени основной 1 и дополнительной 2 станций из следующего соотношения. ч . . 1- Nг + Ni (ti- tо) (tι- to)N> - 2(t2- to)Nι .. . ... . т xт . x = [(t2 - tо ) - (tз- ti) - L 1 L Ь L — ] / (i + N2 _ N, )The measured intervals (ti - t 0 ), (t 2 - tо), (t 3 - ti) time and Doppler shifts Ni, N 2 determine the shift τ between the time scales of the main 1 and additional 2 stations from the following relation. hours . 1- Ng + Ni (ti- to) (tι-to) N> - 2 (t2-to) Nι ... ... t xt . x = [(t 2 - tо) - (tз-ti) - L 1 L Л L -] / (i + N 2 _ N,)
2(1+ Ni) 2 (1 + Ni) 2(1 + Ni)2 (1+ Ni) 2 (1 + Ni) 2 (1 + Ni)
где Ni = (mfо - fi)/2mf0 , а N2 = (mf0 - f2)/2mf0 , и т - коэффициент преобразования частот несущей первичных 10, 13 радиосигналов и конечного радиосигнала 15 , принятого на космическом аппарате 6 в частоты несущих первичных 1 1 , 14 и конечного радиосигнала 16, когерентно ретранслированных с космического аппарата 6.where Ni = (mfo - fi) / 2mf 0 , and N 2 = (mf 0 - f 2 ) / 2mf 0 , and m is the carrier frequency conversion coefficient of the primary 10, 13 radio signals and the final radio signal 15 received on the spacecraft 6 in the carrier frequencies of the primary 1 1, 14 and the final radio signal 16, coherently relayed from the spacecraft 6.
Рассмотрим подробнее соотношения, иллюстрирующие реализацию предлагаемого способа.Let us consider in more detail the relationships illustrating the implementation of the proposed method.
Расстояние ABi от основной измерительной станции 1 до космического аппарата 6 и расстояние BiDi от дополнительной измерительной станции 2 до космическогоThe distance ABi from the primary measurement station 1 to the spacecraft 6 and the distance BiDi from the secondary measurement station 2 to the space
аппарата 6 (фиг.1) соответствуют моменту (фиг.2) tы (где tы = ) приема иapparatus 6 (figure 1) correspond to the moment (figure 2) you (where you =) receive and
ретрансляции радиосигнала 10 на космическом аппарате 6 в точке 8 (B]), при этом дополнительная измерительная станция 2 находится в точке D .relaying the radio signal 10 on the spacecraft 6 at point 8 (B]), while the additional measuring station 2 is located at point D.
. _ ti - tо ABi = — - — с , где (1). _ ti - tо ABi = - - - с, where (1)
С - скорость распространения радиосигналов. Выразим расстояние B2AC is the propagation speed of radio signals. Express the distance B 2 A
B2A= AB,+Vab ( fe - tы ) = AB!+Vab [ t2 - — - ^-^- ] (2) с 2B 2 A = AB, + V ab (fe - ty) = AB! + V ab [t 2 - - - ^ - ^ -] (2) with 2
Где Vaь - средняя скорость изменения расстояния между космическим аппаратом 6 и основной измерительной станцией 1 в интервале времениWhere V a - - the average rate of change of distance between the spacecraft 6 and the main measuring station 1 in the time interval
( tbг - tы ). Примем, что средняя скорость Vaь в интервалах времени ( tь2 - tы ) и (t - tь2) не изменяется.(tbg - ty). We assume that the average speed V a b in the time intervals (t b 2 - t b) and (t b b - t b 2 ) does not change.
Из (2)From (2)
B2A(I+-) = AB,+Vab [t2 - -^-^ ] (3) с 2B 2 A (I + -) = AB, + V ab [t 2 - - ^ - ^] (3) with 2
13 ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Выразим расстояние B2D
Figure imgf000015_0001
13 SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Express the distance B 2 D
Figure imgf000015_0001
B0D - расстояние между космическим аппаратом 6 и дополнительной станцией 2 в момент излучения радиосигнала с дополнительной станции 2 ; Vbd - средняя скорость изменения расстояния между космическим аппаратом 6 и дополнительной измерительной станцией 2 в интервале времени ( tь2 - tы ). Примем, что средняя скорость Vbd в интервалах времени ( tь2 - tы ) и (tь3 - tь2) не изменяется. tl +tθB 0 D is the distance between the spacecraft 6 and the auxiliary station 2 at the time of emission of the radio signal from the auxiliary station 2; V bd - average rate of change of distance between the spacecraft 6 and additional measuring station 2 in the time interval (t 2 - You are the). We assume that the average speed V bd in the time intervals (t 2 - t 2 ) and (t 3 - t 2 ) does not change. tl + tθ
B0D= B,D + Vbd [tо + τ - — - — ] , где t0 + τ = tоi , тогда из (4)B 0 D = B, D + V bd [tо + τ - - - -], where t 0 + τ = tоi, then from (4)
tl+tϋ B2Dt l + tϋ B 2 D
B2D = B,D + Vbd [tо + τ - ~~ ] +Vbd илиB 2 D = B, D + Vbd [to + τ - ~ ^ Г ~ ] + V bd or
Z сZ s
B^D= (5)
Figure imgf000015_0002
B ^ D = (5)
Figure imgf000015_0002
(t3-t0)c = ABi+BiD + DB3 + AB3 (6)(t 3 -t 0 ) c = ABi + BiD + DB 3 + AB 3 (6)
DB3 = BiD+- (BiD + DB3) или сDB 3 = BiD + - (BiD + DB 3 ) or with
DB3(I-- ) = B1D(I+- ) (7) с сDB 3 (I--) = B 1 D (I + -) (7) s s
AB3 = AB, + — (B1D + DB3) (8) сAB 3 = AB, + - (B 1 D + DB 3 ) (8) s
(t3 - to)c = AB,+ B1D + DB3 + AB1 + — (B|D + DB3) = с(t 3 - t o ) c = AB, + B 1 D + DB 3 + AB 1 + - (B | D + DB 3 ) = s
= ABi+ B1D + DB3 + AB, + — B,D +DB3(I+-) = с с
Figure imgf000015_0003
= ABi + B 1 D + DB 3 + AB, + - B, D + DB 3 (I + -) = s s
Figure imgf000015_0003
= 2 AB, + B1D(I+ ) + DB3 (1 + ) = с с
Figure imgf000015_0004
= 2 AB, + B 1 D (I +) + DB 3 (1 +) = s s
Figure imgf000015_0004
= 2 AB1 + (B1D + DB3)(I + ) = (tз-to)c (9) с= 2 AB 1 + (B 1 D + DB 3 ) (I +) = (tz-to) c (9) s
С учетом того, что:Given the fact that:
(tз - tо - ti + to)c (tз - ti )c(tz - to - ti + to) c (tz - ti) c
(B1D + DB3)= Vаb =: VГ~ 0°)(B 1 D + DB 3 ) = V аb =: VГ ~ 0 °)
1 + 1 + с с1 + 1 + s
ПолучимWe get
14 ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) (tз-to)c = 2AB,+ 2B,D+ > или
Figure imgf000016_0001
14 SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) (tz-t o ) c = 2AB, + 2B, D +> or
Figure imgf000016_0001
С СC C
2B1D= C(tз - tо =
Figure imgf000016_0002
2B 1 D = C (t3 - t0 =
Figure imgf000016_0002
=
Figure imgf000016_0003
=
Figure imgf000016_0003
ОтсюдаFrom here
Figure imgf000016_0004
Figure imgf000016_0004
Определим временные соотношения при излучении и приеме радиосигналов (фиг.2) в момент t2 Define the time relationship for the emission and reception of radio signals (figure 2) at time t 2
B2A B2D ВгА .... t2 = to + τ + tb2+ =to + τ+ + (13)B 2 AB 2 D HvA .... t 2 = to + τ + t b2 + = t o + τ + + (13)
С C CC C C
Выразим скорости Vaь и Vbd через доплеровские сдвиги частот несущих сигналов f] и f2 для соответственно конечных радиосигналов 11 и 14, относительно частоты несущей f0 первичного радиосигнала 10:
Figure imgf000016_0005
Express the speed V a and V bd through the Doppler frequency shifts of the carrier signals f] and f 2 for the final radio signals 11 and 14, respectively, relative to the carrier frequency f 0 of the primary radio signal 10:
Figure imgf000016_0005
Для упрощения выражения для f] временно не будем учитывать составляющуюTo simplify the expression for f], we will temporarily not take into account the component
уравнени ; тогда можно написать :
Figure imgf000016_0006
f, = fo(l- )(1- ).≡fo(l-2 ) (14)
equations; then you can write:
Figure imgf000016_0006
f, = fo (l-) (1-) .≡fo (l-2) (14)
C C С аналогичноC C C similarly
Vаb Vbd Vbd Vаb (Vаb +Vbd)Vab Vbd Vbd Vab (Vab + Vbd)
I2= fо (1- )(1- )(1- )(1- )≡fo(l-2 ^ - ') (15)I 2 = fо (1-) (1-) (1-) (1-) ≡fo (l-2 ^ - ') (15)
C C C C С и тогдаC C C C C and then
Figure imgf000016_0007
Figure imgf000016_0007
Выразим скорости Vabи Vbd через доплеровские сдвиги Ni и N2 Express the speeds V ab and V bd through the Doppler shifts Ni and N 2
15fifteen
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
Figure imgf000017_0001
SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
Figure imgf000017_0001
2fo с2fo with
^- (fθ-fc) _ (Vаb+Vbd) (1?) ^ - (fθ-fc) _ (Vab + Vbd) (1?)
2fo с2fo with
Из (12) получим с учетом (16) и (17)From (12) we obtain, taking into account (16) and (17)
B1D= -^ϊL[ 1- ^ ]= £ (^t1)[I -- -] (18)B 1 D = - ^ ϊL [1- ^] = £ (^ t 1 ) [I - -] (18)
2 c(l+—) 2 1+Nl 2 c (l + -) 2 1 + Nl
Преобразуем (5) с учетом (12), (16) , (17), (18)We transform (5) taking into account (12), (16), (17), (18)
Figure imgf000017_0002
Figure imgf000017_0002
Из выражения для (3) с учетом (16) и (17) найдемFrom the expression for (3), taking into account (16) and (17), we find
Figure imgf000017_0003
с Преобразуем (13) с учетом (16) и (17)
Figure imgf000017_0003
with Transform (13) taking into account (16) and (17)
ВгD ВгА t2= to + τ+ + =to+τ + с сVgD VgA t 2 = to + τ + + = t o + τ + s
Figure imgf000017_0004
Figure imgf000017_0004
Из (21) получаем:From (21) we obtain:
/1 хт хт ч г (tl-tо) (tl-tθ) ._т . т . τ(l + N, -N,)- [.2-«o-
Figure imgf000017_0005
- y- V(N2 "Nl) "
/ 1 ht ht h g (tl-tо) (tl-tθ) ._ t . t τ ( l + N , - N , ) - [ . 2 - “o-
Figure imgf000017_0005
- y- V (N2 " Nl) "
(I + N.) Окончательно из последнего выражения получаем:(I + N.) Finally, from the last expression we get:
16 ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) τ / (i + N2 - N, ) (22)
Figure imgf000018_0001
16 SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) τ / ( i + N 2 - N,) (22)
Figure imgf000018_0001
Это выражение может быть упрощено с учетом того, что при раскрытии уравнения (22) значения каждого из членов (N2 )2, (Ni)2, (N2)(N]) меньше, чем 10" , то тогдаThis expression can be simplified taking into account the fact that when expanding equation (22), the values of each of the terms (N 2 ) 2 , (Ni) 2 , (N 2 ) (N]) are less than 10 " , then
1-N2 + Ni (ti-tо) (ti- tй)N2 - 2(t2- tc)Ni
Figure imgf000018_0002
1-N 2 + Ni (ti-to) (ti-ty) N2 - 2 (t2-tc) Ni
Figure imgf000018_0002
С учетом того, что первичный сигнал 10, излученный с измерительной станции 1, при приеме и ретрансляции на космическом аппарате 6 когерентно ретранслируется с коэффициентом преобразования m (на станции 2 сигнал 12 когерентно ретранслируется с коэффициентом преобразования 1/m), окончательно выразим используемые в соотношениях (22) и (23) выражения (16) и (17) следующим образом: Ni = (mfo-f,)/2mfo = WJc (24)Taking into account the fact that the primary signal 10 emitted from the measuring station 1, when receiving and relaying on the spacecraft 6, is coherently relayed with a transform coefficient m (at station 2, signal 12 is coherently relay with a transform coefficient 1 / m), we finally express the relations used in the relations (22) and (23) expressions (16) and (17) as follows: Ni = (mf o -f,) / 2mfo = WJc (24)
N2 = (mf0-f2)/2mfo = (Vab+Vbd)/c (25)N 2 = (mf 0 -f 2 ) / 2mfo = (V ab + V bd ) / c (25)
Таким образом, по предлагаемому способу возможно определить временной сдвиг τ между шкалой времени основной измерительной станции 1 и шкалой времени дополнительной измерительной станции 2, существующий в момент времени t0, соответствующий моменту времени излучения радиосигнала 10 с измерительной станции 1.Thus, according to the proposed method, it is possible to determine the time shift τ between the time scale of the main measuring station 1 and the time scale of the additional measuring station 2, existing at time t 0 , corresponding to the time of radiation of the radio signal 10 from the measuring station 1.
При реализации способа (в т.ч. при формировании, передаче, преобразовании, приеме и обработке радиосигналов, коррекции атмосферной и других составляющих измерений) могут быть использованы известные аппаратурные и программные решения, применяемые в системах глобального позиционирования GPS, ГЛОНАСС, Gаlilео, и др. (см . , например : httр ://www.coloгado . еdu/gеоgrарhу/gсrаft/поtеs/gрs/gрs ftос .html, http://euгopa.eu.int/comm/dgs/energy_transport/galileo/documents/technical_en.htm).When implementing the method (including the formation, transmission, conversion, reception and processing of radio signals, correction of atmospheric and other components of measurements), well-known hardware and software solutions used in global positioning systems GPS, GLONASS, Galileo, etc. ... technical_en.htm).
В качестве станций могут быть использованы как стационарные, так и мобильные объекты, космические аппараты, суда, морские платформы и т.д..Both stationary and mobile objects, spacecraft, ships, offshore platforms, etc. can be used as stations.
При определении временного сдвига τ кроме доплеровского сдвига частоты N можно использовать и другие соотношения, содержащие информацию о доплеровском сдвиге частот излученных и принятых радиосигналов (т.е. скоростях изменения расстояний между космическим аппаратом 6 и станциями 1 и 2), например доплеровский счет за определенный интервал времени, отношение мгновенных значений частот, интегральный доплеровский счет и т.д., преобразовавIn determining the time shift τ, in addition to the Doppler frequency shift N, one can use other relationships containing information on the Doppler frequency shift of the emitted and received radio signals (i.e., the rate of change of distances between the spacecraft 6 and stations 1 and 2), for example, the Doppler account for a certain time interval, the ratio of instantaneous frequencies, the integral Doppler count, etc., converting
17 ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) соответствующим образом уравнения (14) - (25).17 SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) correspondingly, equations (14) - (25).
При пролете космического аппарата в зоне радиовидимости станций и проведении серии последовательных измерений значения временного сдвига τ , эти значения, определенные с помощью предлагаемого способа, могут быть уточнены с учетом определенных по полученным данным реальных параметров траекторий перемещения космического аппарата 6, станции 1 и станции 2.When a spacecraft flies in the radio visibility zone of stations and a series of successive measurements are made, the values of the time shift τ, these values determined using the proposed method can be refined taking into account the real parameters of the motion paths of the spacecraft 6, station 1 and station 2 determined from the data obtained.
В частности при каждом определении τ могут быть уточнены значения средних скоростей V аb , V ьd на участке измерений в интервалах времени ( tь3 - tь2 ) и ( tь2 - tы), параметры которых входят в выражения (2), (4), (14) - (25), уточнены значения доплеровскоrо сдвига в выражениях (14), (15), учтены все составляющие в выражении (22) и так далее.In particular, when each determination τ may be adjusted, the average speed V ab, V d on the measurement of time intervals portion (t 3 - t 2) (t 2 - You are the) parameters are included in the expression (2), (4) , (14) - (25), the values of the Doppler shift in expressions (14), (15) are refined, all the components in expression (22) are taken into account, and so on.
Кроме того, по результатам каждой серии определения τ целесообразно проводить коррекцию временного сдвига τ между шкалой времени основной измерительной станции 1 и шкалой времени дополнительной измерительной станции 2 до достижения τ минимальных значений.In addition, according to the results of each series of determining τ, it is advisable to correct the time shift τ between the time scale of the main measuring station 1 and the time scale of the additional measuring station 2 until the minimum values are reached.
Эффективность изобретенияThe effectiveness of the invention
Настоящее изобретение позволяет определять сдвиг τ между шкалой времени основной измерительной станции 1 и шкалой времени дополнительной измерительной станции 2, причем количество дополнительных измерительных станций может быть неограниченным, чем может быть достигнуты сличение и синхронизация шкал времени сети измерительных станций в реальном масштабе времени. При этом обеспечивается повышенная точность и оперативность синхронизации этой сети, так как для этого не требуется предварительного точного знания орбит космических аппаратов, участвующих в процессе синхронизации, а сама синхронизация может быть проведена сразу после получения данных измерений.The present invention allows to determine the shift τ between the time scale of the main measuring station 1 and the time scale of the additional measuring station 2, and the number of additional measuring stations can be unlimited, which can be achieved by comparing and synchronizing the time scales of the network of measuring stations in real time. This provides increased accuracy and efficiency of synchronization of this network, since this does not require preliminary accurate knowledge of the orbits of the spacecraft participating in the synchronization process, and synchronization itself can be carried out immediately after receiving measurement data.
Кроме того, настоящее изобретение обеспечивает прием и обработку всех радиосигналов на одной основной измерительной станции, что дает возможность определять сдвиг шкал времени τ в каждый текущий момент времени без необходимости сбора и передачи дополнительных данных.In addition, the present invention provides the reception and processing of all radio signals at one main measuring station, which makes it possible to determine the shift of the time scales τ at each current time without the need for collecting and transmitting additional data.
Также настоящее изобретение позволяет использовать в реализующей патентуемый способ геодезической системе достаточно простые радиотехнические устройства - ретрансляторы, что повышает надежность и мобильность этой геофизической системы, а также позволяет автоматизировать режим ее работы.Also, the present invention allows the use of rather simple radio engineering devices — repeaters, that implements the patented method of the geodetic system, which increases the reliability and mobility of this geophysical system, and also allows you to automate its operation mode.
18 ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) В качестве космических аппаратов возможно использовать искусственные спутники Земли (ИСЗ) с наиболее оптимальными (с точки зрения геометрии расположения измерительные станции - ИСЗ) параметрами орбит. При этом не требуется знания точных параметров орбит этих ИСЗ и определение параметров сдвига τ шкал времени может быть произведено непосредственно в процессе измерений.18 SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) As spacecraft it is possible to use artificial Earth satellites (AES) with the most optimal (from the point of view of location geometry measuring stations - AES) orbit parameters. In this case, knowledge of the exact parameters of the orbits of these satellites is not required, and the determination of the shift parameters τ of the time scales can be made directly in the measurement process.
Возможна установка ретрансляторов на многочисленных ИСЗ, предназначенных для мониторинга состояния атмосферы Земли и прогноза погоды.Repeaters can be installed on numerous satellites intended for monitoring the state of the Earth’s atmosphere and weather forecasting.
Кроме того, настоящее изобретение может быть использовано для взаимной привязки шкал времени космических аппаратов и станций, используемых в системе глобального позиционирования объектов ГЛОНАСС (а также GPS, Gаllilео, и др.), с целью уточнения орбит космических аппаратов, входящих в систему, их взаимного положения и повышения, и тем самым, точности позиционирования определяемых объектов (см. например: http://www.glonass-center.гu/; http://www.igeb.gov/; http://www.gallileolonass-center.ru/).In addition, the present invention can be used for interlinking the time scales of spacecraft and stations used in the global positioning system of GLONASS objects (as well as GPS, Gallileo, etc.), with the aim of clarifying the orbits of the spacecraft included in the system, their mutual position and increase, and thereby, the accuracy of positioning of defined objects (see for example: http: //www.glonass-center.gu/; http://www.igeb.gov/; http: //www.gallileolonass-center .ru /).
При этом на ИСЗ навигационных систем могут быть дополнительно установлены указанные выше ретрансляторы, также может быть рассмотрен вариант программного перепрограммирования штатных радиосистем этих ИСЗ для реализации предлагаемого способа.At the same time, the aforementioned repeaters can be additionally installed on the satellite of navigation systems, the option of programmed reprogramming of the standard radio systems of these satellite to implement the proposed method can also be considered.
Также, предлагаемый способ может быть использован для взаимной временной синхронизации и привязки различных навигационных систем (GPS, Gаllilео, ГЛОНАСС и др.) друг к другу с целью повышения точности синхронизации и определения координат объектов с помощью систем позиционирования и/или их совместных комплексов.Also, the proposed method can be used for mutual time synchronization and linking various navigation systems (GPS, Gallileo, GLONASS, etc.) to each other in order to improve the accuracy of synchronization and determine the coordinates of objects using positioning systems and / or their joint systems.
Перечень позиций и буквенных обозначений, использованных в описании изобретенияThe list of positions and letters used in the description of the invention
1 - основная станция,1 - main station
2 - дополнительная станция,2 - additional station,
3 - антенна станции 1 ;3 - antenna station 1;
4 - антенна станции 2;4 - antenna station 2;
5 - орбита космического аппарата;5 - the orbit of the spacecraft;
6 - космический аппарат;6 - spacecraft;
7, 8, 9, B0 - точки орбиты 5 (Bi), (B2), (B3), B0; 10, 1 1 , 12 - основные первичные радиосигналы7, 8, 9, B 0 - points of the orbit 5 (Bi), (B 2 ), (B 3 ), B 0 ; 10, 1 1, 12 - main primary radio signals
19 ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) 13 - дополнительный первичный радиосигнал,19 SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) 13 - additional primary radio signal,
14 - дополнительный первичный радиосигнал;14 - an additional primary radio signal;
15, 16 - конечные радиосигналы; τ - сдвиг шкал времени станций 1 и 2;15, 16 - final radio signals; τ is the shift of the time scales of stations 1 and 2;
Ni — доплеровский сдвиг частоты fi несущей основного первичного радиосигнала 11 , принятого на основной станции 1 , относительно частоты f0 несущей основного первичного радиосигнала 10, излученного с основной станции;Ni is the Doppler frequency shift fi of the carrier of the primary primary radio signal 11 received at the base station 1, relative to the frequency f 0 of the carrier of the primary primary radio signal 10 emitted from the base station;
Nг — доплеровский сдвиг частоты f> несущей конечного радиосигнала 16, принятого на основной станции 1 , относительно частоты f0 несущей основного первичного радиосигнала 10, излученного с основной станции; t0 - момент излучения радиосигнала 10 на станции 1 ; ti - момент приема радиосигнала 1 1 на станции 1. t2 - момент приема радиосигнала 14 на станции 1 ; t3 - момент приема радиосигнала 16 на станции 1 ; f0 - частота несущей основного первичного радиосигнала 10; fi - частота несущей основного первичного радиосигнала 1 1 ; f2 - частота несущей конечного радиосигнала 16; m - коэффициент преобразования частоты несущей радиосигнала при его когерентной ретрансляции на космическом аппарате 6. tоi - момент излучения радиосигнала 13 на станции 2; tы - момент приема радиосигнала 10 на космическом аппарате 6 tь2 - момент приема радиосигнала 13 на космическом аппарате 6; tь3 - - момент приема радиосигнала 15 на космическом аппарате 6; tdi - приема радиосигнала 12 на станции 2; с - скорость распространения радиосигналов.Ng is the Doppler frequency shift f > of the carrier of the final radio signal 16 received at the base station 1, relative to the frequency f 0 of the carrier of the primary primary radio signal 10 emitted from the base station; t 0 - the moment of radiation of the radio signal 10 at station 1; ti is the moment of receiving the radio signal 1 1 at station 1. t 2 is the moment of receiving the radio signal 14 at station 1; t 3 - the moment of reception of the radio signal 16 at station 1; f 0 - carrier frequency of the primary primary radio signal 10; fi is the carrier frequency of the primary primary radio signal 1 1; f 2 - carrier frequency of the final radio signal 16; m is the frequency conversion coefficient of the carrier of the radio signal when it is coherently relayed on the spacecraft 6. toi is the moment of emission of the radio signal 13 at station 2; ty - the moment of receiving the radio signal 10 on the spacecraft 6 t 2 - the moment of receiving the radio signal 13 on the spacecraft 6; t 3 - - the moment of reception of the radio signal 15 on the spacecraft 6; tdi - receiving radio signal 12 at station 2; C is the propagation speed of radio signals.
20 ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) 20 SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
1. Способ сличения шкал времени станций путем излучения первичного радиосигнала с основной станции в момент времени, соответствующий сигналу времени со шкалы времени основной станции, в направлении на космический аппарат, приема основного первичного радиосигнала на космическом аппарате, ретрансляции основного первичного радиосигнала с космического аппарата в направлении на дополнительную станцию, приема основного первичного радиосигнала на дополнительной станции, излучения дополнительного первичного радиосигнала с дополнительной станции в момент времени, соответствующий сигналу времени со шкалы времени дополнительной станции, в направлении на космический аппарат, приема дополнительного первичного радиосигнала на космическом аппарате, ретрансляции дополнительного первичного радиосигнала с космического аппарата в направлении на основную станцию, приема дополнительного первичного радиосигнала на основной станции, измерения момента излучения основного первичного радиосигнала на основной станции и момента приема дополнительного первичного радиосигнала на основной станции и измерения интервалов времени, по которым судят о сдвиге между шкалами времени основной и дополнительной станций, о т л и ч а ю щ и й с я т е м , что одновременно с ретрансляцией основного первичного радиосигнала с космического аппарата в направлении на дополнительную станцию осуществляют ретрансляцию этого основного первичного радиосигнала в направлении на основную станцию и принимают основной первичный радиосигнал на основной станции, одновременно с приемом основного первичного радиосигнала на дополнительной станции преобразуют этот основной первичный радиосигнал в конечный радиосигнал ретрансляцией в направлении на космический аппарат, принимают конечный радиосигнал на космическом аппарате, ретранслируют конечный радиосигнал с космического аппарата в направлении на основную станцию и принимают конечный радиосигнал на основной станции, после измерения момента излучения основного первичного радиосигнала на основной станции измеряют моменты приема основного первичного и конечного радиосигналов на основной станции, измерение интервалов времени, по которым судят о сдвиге между шкалами времени основной и дополнительной станций, осуществляют измерением интервалов времени между моментом излучения основного первичного радиосигнала и моментами приема соответственно основного и дополнительного первичных радиосигналов на основной станции и интервала времени между моментами приема1. A method of comparing the time scales of stations by emitting a primary radio signal from the main station at a point in time corresponding to a time signal from the time scale of the main station in the direction to the spacecraft, receiving the main primary radio signal on the spacecraft, relaying the main primary radio signal from the spacecraft in the direction to an additional station, receiving a primary primary radio signal at an additional station, emitting an additional primary radio signal from an additional station at a point in time corresponding to a time signal from the time scale of the additional station, in the direction to the spacecraft, receiving the additional primary radio signal on the spacecraft, relaying the additional primary radio signal from the spacecraft in the direction to the main station, receiving the additional primary radio signal at the main station, measuring the moment of emission of the primary primary radio signal at the base station and the moment of reception of the additional primary radio signal at the main station and measuring the time intervals by which the shift between the time scales of the primary and secondary stations is judged, which is the same as simultaneously with the relay of the primary primary radio signal from the spacecraft in the direction of the secondary the station retransmits this primary primary radio signal in the direction to the primary station and receives the primary primary radio signal at the primary station, simultaneously with the reception of the primary primary radio signal at the secondary station convert this primary primary radio signal to the final radio signal by relaying to the spacecraft, receive the final radio signal to the spacecraft, relay the final radio signal from the spacecraft to the main station and receive the final radio signal at the main station, after measuring the moment of radiation of the primary primary radio signal to the main stations measure the moments of reception of the main primary and final radio signals at the main station, the measurement of time intervals not used to judge the shift between the time scales of the primary and secondary stations, measure the time intervals between the moment of emission of the primary primary radio signal and the moments of reception, respectively, of the primary and secondary primary radio signals at the primary station and the time interval between the moments of reception
21 ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) основного первичного и конечного радиосигналов на основной станции, а перед суждением о сдвиге между шкалами времени основной и дополнительной станций дополнительно осуществляют измерение доплеровских сдвигов соответственно частот несущих основного первичного и конечного радиосигналов, принятых на основной станции, относительно частоты несущей основного первичного радиосигнала, излученного с основной станции, и осуществляют суждение о сдвиге между шкалами времени основной и дополнительной станций по измеренным интервалам времени и доплеровским сдвигам соответственно частот несущих основного первичного и конечного радиосигналов, принятых на основной станции, относительно частоты несущей основного первичного радиосигнала, излученного с основной станции.21 SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) of the primary and final radio signals at the base station, and before judging the shift between the time scales of the primary and secondary stations, Doppler shifts are additionally carried out, respectively, of the carrier frequencies of the primary and final radio signals received at the primary station, relative to the carrier frequency of the primary primary radio signal emitted from the primary stations, and carry out a judgment on the shift between the time scales of the primary and secondary stations according to the measured time intervals and Doppler frequency shifts, respectively carrying the main primary and end radio signals received at the main station with respect to the main carrier frequency of the primary radio signal emitted from the master station.
2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я т е м , что суждение о сдвиге между шкалами времени основной и дополнительной станций по измеренным интервалам времени и доплеровским сдвигом соответственно частот несущих основного первичного и конечного радиосигналов, принятых на основной станции, относительно частоты несущей основного первичного радиосигнала, излученного с основ ной станции осуществляют по следующему соотношению:2. The method according to claim 1, with the conclusion that the judgment on the shift between the time scales of the primary and secondary stations according to the measured time intervals and the Doppler shift, respectively, of the carrier frequencies of the primary and final radio signals received at the base station, relative to the carrier frequency of the primary primary radio signal emitted from the base station is carried out according to the following ratio:
τ - [te- ..) - (tз- .θ '-Nг + Nl - <"-"> - <"- '°> - 2(h- to>N' ] / ( 1 + N; - N,) 2(1+ Nr) 2 (1 + Ni) 2(1 + NL)τ - [te- ..) - (tz- .θ '- Ng + Nl - <"-"> - <"-'°> Ng - 2 (h - to > N '] / (1 + N ; - N,) 2 (1+ Nr) 2 (1 + Ni) 2 (1 + NL)
где τ — сдвиг шкалы времени основной станции относительно шкалы времени дополнительной станции; t0 — момент излучения основного первичного радиосигнала на основной станции; ti — момент приема основного первичного радиосигнала на основной станции;where τ is the shift of the time scale of the main station relative to the time scale of the additional station; t 0 - the moment of radiation of the primary primary radio signal at the base station; ti is the moment of reception of the main primary radio signal at the main station;
Xi — момент приема дополнительного первичного радиосигнала на основной станции; tз — момент приема конечного радиосигнала на основной станции;Xi is the moment of reception of the additional primary radio signal at the main station; tz - the moment of reception of the final radio signal at the main station;
Ni — доплеровский сдвиг частоты несущей основного первичного радиосигнала, принятого на основной станции, относительно частоты несущей основного первичного радиосигнала, излученного с основной станции;Ni is the Doppler frequency shift of the carrier of the primary primary radio signal received at the base station, relative to the frequency of the carrier of the primary primary radio signal emitted from the primary station;
N2 — доплеровский сдвиг частоты несущей конечного радиосигнала, принятого на основной станции, относительно частоты несущей основного первичногоN 2 - Doppler frequency shift of the carrier of the final radio signal received at the base station, relative to the carrier frequency of the primary primary
22 ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) радиосигнала, излученного с основной станции.22 SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) radio signal emitted from the main station.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что доплеровский сдвиг частоты несущей основного первичного радиосигнала, принятого на основной станции, относительно частоты несущей основного первичного радиосигнала, излученного с основной станции, определяют по следующему соотношению:
Figure imgf000024_0001
где N1 — доплеровский сдвиг частот fо — частота несущей основного первичного радиосигнала, излученного на основной станции; fi — частота несущей основного первичного радиосигнала, принятого на основной станции; m — коэффициент преобразования частоты несущей радиосигнала при его когерентной ретрансляции на космическом аппарате.
3. The method according to claim 2, characterized in that the Doppler frequency shift of the carrier of the primary primary radio signal received at the base station, relative to the carrier frequency of the primary primary radio signal emitted from the primary station, is determined by the following ratio:
Figure imgf000024_0001
where N 1 - Doppler frequency shift fо - carrier frequency of the primary primary radio signal emitted at the base station; fi is the carrier frequency of the primary primary radio signal received at the base station; m is the coefficient of frequency conversion of the carrier of the radio signal during its coherent relay on the spacecraft.
4. Способ по п.2, отличающийся тем, что доплеровский сдвиг частоты несущей конечного радиосигнала, принятого на основной станции, относительно частоты несущей основного первичного радиосигнала, излученного с основной станции, определяют по следующему соотношению:4. The method according to claim 2, characterized in that the Doppler frequency shift of the carrier of the final radio signal received at the base station, relative to the frequency of the carrier of the primary primary radio signal emitted from the main station, is determined by the following ratio:
N2=(mf0-f2)/2mf0 где N2 — доплеровский сдвиг частот f2 — частота несущей конечного радиосигнала, принятого на основной станции; m — коэффициент преобразования частоты несущей радиосигнала при его когерентной ретрансляции на космическом аппарате.N 2 = (mf 0 -f 2 ) / 2mf 0 where N 2 is the Doppler frequency shift f 2 is the carrier frequency of the final radio signal received at the base station; m is the coefficient of frequency conversion of the carrier of the radio signal during its coherent relay on the spacecraft.
23 ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) 23 SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
PCT/RU2008/000124 2007-04-20 2008-03-06 Method for comparing time scales of stations WO2008130272A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007114870 2007-04-20
RU2007114870/11A RU2347255C1 (en) 2007-04-20 2007-04-20 Expedient of checking of time scales of stations

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008130272A1 true WO2008130272A1 (en) 2008-10-30

Family

ID=39875707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2008/000124 WO2008130272A1 (en) 2007-04-20 2008-03-06 Method for comparing time scales of stations

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2347255C1 (en)
WO (1) WO2008130272A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2520714C1 (en) * 2013-02-05 2014-06-27 Сергей Васильевич Стрельников Method of defining spacecraft orbit

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2040035C1 (en) * 1993-02-22 1995-07-20 Евгений Львович Гуревич Timepiece synchronization method
RU2109315C1 (en) * 1995-04-27 1998-04-20 32 Научно-исследовательский центр Министерства обороны РФ Method of quick synchronization of time and frequency standards positioned on moving objects
RU2133489C1 (en) * 1997-07-09 1999-07-20 Акционерное общество закрытого типа Фирма "Котлин" System forming time corrections to time scales of points separated by space by signals of satellite radio navigation system
US5969671A (en) * 1994-10-28 1999-10-19 Centre National D'etudes Spatiales Method for the real-time determination of a time delay between stations in a radiolocation/radionavigation system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2040035C1 (en) * 1993-02-22 1995-07-20 Евгений Львович Гуревич Timepiece synchronization method
US5969671A (en) * 1994-10-28 1999-10-19 Centre National D'etudes Spatiales Method for the real-time determination of a time delay between stations in a radiolocation/radionavigation system
RU2109315C1 (en) * 1995-04-27 1998-04-20 32 Научно-исследовательский центр Министерства обороны РФ Method of quick synchronization of time and frequency standards positioned on moving objects
RU2133489C1 (en) * 1997-07-09 1999-07-20 Акционерное общество закрытого типа Фирма "Котлин" System forming time corrections to time scales of points separated by space by signals of satellite radio navigation system

Also Published As

Publication number Publication date
RU2347255C1 (en) 2009-02-20
RU2007114870A (en) 2008-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7592956B2 (en) Wireless transmitter location determining system and related methods
EP1252532B1 (en) Method and apparatus for determining an algebraic solution to gps terrestrial hybrid location system equations
US6430416B1 (en) Hybrid radio location system using a combination of satellite pseudoranges and radio pseudoranges
US7990314B2 (en) Method and system for locating a geographical position using broadcast frequency modulation signals
Baybura et al. Examining the accuracy of network RTK and long base RTK methods with repetitive measurements
EP1751498B1 (en) System and method for inverse multilateration
US7098846B2 (en) All-weather precision guidance and navigation system
JPH09503058A (en) Retransmission Navigation system using GPS
WO2005062070A9 (en) Method and system for a data interface for aiding a satellite positioning system receiver
US20070063893A1 (en) Spot Locator
JPS6140578A (en) Navigation system using satellite
US20220082707A1 (en) Techniques for Determining Geolocations
CN101738598A (en) Method for performing real-time measurement on track and position of satellite or aircraft
JPH0961509A (en) Method and apparatus for gps survey
KR101067416B1 (en) Relative positioning method and relative positioning system using satellite
US6593877B2 (en) Method for determining the position of a transmitting beacon
RU2401437C2 (en) Method of determining distance between spacecraft and stations
CN103278836B (en) The Aerial vehicle position method of system is forwarded based on twice
Tarig Positioning with wide-area GNSS networks: Concept and application
WO2008130272A1 (en) Method for comparing time scales of stations
JP2002365356A (en) Gps system usable inside underground or building structure
KR100854796B1 (en) Method and system for determining the position of a device
KR102617409B1 (en) Method for correcting positioning information
CN108549094A (en) Ground base navigation system based on repeater satellite auxiliary
JPS63187174A (en) Composite position measuring system

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08741800

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08741800

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1