RU155150U1 - FREQUENCY-TIME SYNCHRONIZATION DEVICE - Google Patents

FREQUENCY-TIME SYNCHRONIZATION DEVICE Download PDF

Info

Publication number
RU155150U1
RU155150U1 RU2015116822/07U RU2015116822U RU155150U1 RU 155150 U1 RU155150 U1 RU 155150U1 RU 2015116822/07 U RU2015116822/07 U RU 2015116822/07U RU 2015116822 U RU2015116822 U RU 2015116822U RU 155150 U1 RU155150 U1 RU 155150U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
output
time
frequency
ifrns
Prior art date
Application number
RU2015116822/07U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Владимирович Никитин
Евгений Николаевич Гуглин
Сергей Викторович Филатченков
Александр Михайлович Захаров
Николай Сергеевич Хохлов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени" filed Critical Открытое акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени"
Priority to RU2015116822/07U priority Critical patent/RU155150U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU155150U1 publication Critical patent/RU155150U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Electric Clocks (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

Устройство частотно-временной синхронизации, содержащее приемник сигналов глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС), приемник сигналов импульсно-фазовых радионавигационных систем (ИФРНС), подстраиваемый опорный генератор, выход которого образует выход сигнала частоты, и блок формирования сигналов синхронизации, выход которого образует выход сигнала времени, причем приемник сигналов ГНСС и приемник сигналов ИФРНС связаны каналами обмена данными с блоком формирования сигналов синхронизации, а опорный вход приемника сигналов ИФРНС связан с выходом подстраиваемого опорного генератора, отличающееся тем, что выход опорного генератора также связан с опорным входом приемника сигналов ГНСС, а управляющий вход подстраиваемого опорного генератора связан с управляющим выходом блока формирования сигналов синхронизации, при этом блок формирования сигналов синхронизации содержит блок выбора режима работы, блок формирования сигнала управления для подстраиваемого опорного генератора и блок формирования сигнала времени, связанные каналами обмена данными с приемником сигналов ГНСС и приемником сигналов ИФРНС, причем управляющий вход блока формирования сигнала управления для подстраиваемого опорного генератора и управляющий вход блока формирования сигнала времени связаны с выходом блока выбора режима работы, а их выходы образуют, соответственно, управляющий выход и выход сигнала времени блока формирования сигналов синхронизации, при этом приемник сигналов ИФРНС выполнен с обеспечением возможности формирования сигналов частоты и времени, соответствующих частоте и времени следования сигналов ИФA time-frequency synchronization device comprising a global navigation satellite systems (GNSS) signal receiver, a pulse-phase radio navigation system (IFRNS) signal receiver, a tunable reference generator whose output generates a frequency signal output, and a synchronization signal generation unit, the output of which forms a signal output time, and the GNSS signal receiver and the IFRNS signal receiver are connected by data exchange channels to the synchronization signal generation unit, and the reference input of the signal receiver IFRNS is connected to the output of the adjustable reference generator, characterized in that the output of the reference generator is also connected to the reference input of the GNSS signal receiver, and the control input of the adjustable reference generator is connected to the control output of the synchronization signal generation unit, while the synchronization signal generation unit contains an operating mode selection unit , a control signal generating unit for a tunable reference generator and a time signal generating unit connected by data exchange channels with a receiver m GNSS signals and an IFRNS signal receiver, the control input of the control signal generating unit for the adjustable reference oscillator and the control input of the time signal generating unit connected to the output of the operating mode selection unit, and their outputs form, respectively, the control output and time signal output of the signal generating unit synchronization, while the IFRNS signal receiver is configured to generate frequency and time signals corresponding to the frequency and time of the IF signals

Description

Полезная модель относится к средствам частотно-временной синхронизации, осуществляемой с использованием сигналов радионавигационных систем.The utility model relates to the means of time-frequency synchronization carried out using the signals of radio navigation systems.

С развитием систем радионавигации, в том числе глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) - ГЛОНАСС, GPS, Galileo, появилась возможность использовать сигналы этих систем для синхронизации опорных генераторов и шкал времени различных потребителей, см., например, работу [1] - Ю.А. Соловьев / Спутниковая навигация и ее приложения // М., Эко-Трендз, 2003, с. 222-229. Обусловлено это тем, что по условиям своего формирования сигналы радионавигационных систем синхронизированы относительно общей системной шкалы времени UTC (международной шкалы координированного времени), формируемой с помощью высокоточных стандартов частоты, например, водородных, и по своей сути являются эталонными сигналами частоты и времени. Это позволяет на приемной стороне формировать на основе принятых сигналов свои сигналы частоты и времени, используемые для синхронизации опорных генераторов и шкал времени различных потребителей, см., например, работу [2] - B.C. Яценков / Основы спутниковой навигации // М, Горячая линия - Телеком, 2005, с. 49-51, 90-91.With the development of radio navigation systems, including global navigation satellite systems (GNSS) - GLONASS, GPS, Galileo, it became possible to use the signals of these systems to synchronize reference generators and time scales of various consumers, see, for example, [1] - Yu. BUT. Soloviev / Satellite navigation and its applications // M., Eco-Trends, 2003, p. 222-229. This is due to the fact that, according to the conditions of their formation, the signals of radio navigation systems are synchronized with respect to the general system time scale UTC (international coordinated time scale), formed using high-precision frequency standards, for example, hydrogen ones, and in essence are reference signals of frequency and time. This allows the receiving side to form, on the basis of the received signals, their frequency and time signals used to synchronize reference generators and time scales of various consumers, see, for example, [2] - B.C. Yatsenov / Basics of satellite navigation // M, Hot line - Telecom, 2005, p. 49-51, 90-91.

Примером приемника сигналов ГНСС, в котором осуществляется формирование сигналов частоты и времени на основе принимаемых сигналов ГЛОНАСС и GPS, может служить приемник, представленный в патенте [3] - RU 2146378 (C1), G01S 5/14, 10.03.2000. Получаемые на выходе этого приемника сигналы частоты и времени далее могут использоваться для синхронизации шкал времени потребителей, как это показано, например, в работе [4] - B.C. Шебшаевич, П.П. Дмитриев, Н.В. Иванцевич и др. / Сетевые спутниковые радионавигационные системы // Под ред. B.C. Шебшаевича, 2-е изд. // М., Радио и связь, 1993, с. 255-257, рис. 17.1.An example of a GNSS signal receiver, in which frequency and time signals are generated based on the received GLONASS and GPS signals, is the receiver presented in the patent [3] - RU 2146378 (C1), G01S 5/14, 10.03.2000. The frequency and time signals received at the output of this receiver can then be used to synchronize consumer time scales, as shown, for example, in [4] - B.C. Shebshaevich, P.P. Dmitriev, N.V. Ivantsevich et al. / Network satellite radio navigation systems // Ed. B.C. Shebshaevich, 2nd ed. // M., Radio and communication, 1993, p. 255-257, fig. 17.1.

Однако использование только приемника ГНСС для получения синхронизирующих сигналов в ряде случаев оказывается ненадежным ввиду слабой энергетики принимаемых сигналов, к тому же существенно зависящей от условий приема (наличия мертвых зон, затенений, экранирующих эффектов, наличия естественных и искусственных помех и пр.).However, the use of only a GNSS receiver to obtain synchronizing signals in some cases is unreliable due to the weak energy of the received signals, which also depends significantly on the reception conditions (presence of dead zones, shading, screening effects, the presence of natural and artificial interference, etc.).

Для повышения надежности частотно-временной синхронизации, осуществляемой с использованием сигналов радионавигационных систем, применяют комплексирование приемника ГНСС и приемника локальной наземной импульсно-фазовой радионавигационной системы (ИФРНС) типа Чайка, Loran и аналогичной им.To increase the reliability of the time-frequency synchronization carried out using the signals of the radio navigation systems, a combination of the GNSS receiver and the receiver of the local ground-based pulse-phase radio navigation system (IFRNS) such as Chaika, Loran and the like are used.

Примером устройства частотно-временной синхронизации, использующего комбинацию приемника ГНСС и приемника ИФРНС, является промышленно изготавливаемое устройство «eLoran timing receiver LORADD-UTC» (Нидерланды), являющееся источником высокоточных сигналов частоты и времени. Это устройство, описание которого представлено на интернет-ресурсе [5] - http://www.reelektronika.nl, принято в качестве прототипа.An example of a time-frequency synchronization device using a combination of a GNSS receiver and an IFRNS receiver is the industrially manufactured device “eLoran timing receiver LORADD-UTC” (Netherlands), which is a source of high-precision frequency and time signals. This device, the description of which is presented on the Internet resource [5] - http://www.reelektronika.nl, is adopted as a prototype.

Устройство-прототип содержит приемник сигналов ИФРНС, приемник сигналов ГНСС, подстраиваемый опорный генератор, выход которого образует выход сигнала частоты, и блок формирования сигналов синхронизации, выход которого образует выход сигнала времени. Блок формирования сигналов синхронизации связан каналами обмена данными с приемниками сигналов ИФРНС и ГНСС. Опорный вход приемника сигналов ИФРНС и опорный вход блока формирования сигналов синхронизации связаны с выходом подстраиваемого опорного генератора. Управляющий вход подстраиваемого опорного генератора связан с управляющим выходом приемника сигналов ИФРНС.The prototype device comprises an IFRNS signal receiver, a GNSS signal receiver, a tunable reference generator, the output of which forms the output of the frequency signal, and a synchronization signal generation unit, the output of which forms the output of the time signal. The synchronization signal generating unit is connected by data exchange channels with IFRNS and GNSS signal receivers. The reference input of the IFRNS signal receiver and the reference input of the synchronization signal generation unit are connected to the output of the adjustable reference generator. The control input of the adjustable reference generator is connected to the control output of the IFRNS signal receiver.

Приемник сигналов ИФРНС представляет собой приемник сигналов eLoran, оснащенный средствами сравнения опорной частоты, формируемой подстраиваемым опорным генератором, с несущей частотой принимаемых радиоимпульсных сигналов eLoran и формирования сигнала управления для подстраиваемого опорного генератора.The IFRNS signal receiver is an eLoran signal receiver equipped with means for comparing the reference frequency generated by the tunable reference generator with the carrier frequency of the received eLoran radio pulse signals and generating a control signal for the tunable reference generator.

Приемник сигналов ГНСС представляет собой приемник сигналов GPS, оснащенный средствами формирования сигналов частоты и времени, синхронизированных с системной шкалой времени UTC.The GNSS signal receiver is a GPS signal receiver equipped with means for generating frequency and time signals synchronized with the UTC system time scale.

Опорный генератор представляет собой подстраиваемый кварцевый генератор с номинальной частотой выходного сигнала 10 МГц.The reference oscillator is a tunable quartz oscillator with a nominal output frequency of 10 MHz.

Блок формирования сигналов синхронизации представляет собой цифровое устройство, формирующее собственную шкалу времени на основе обработки сигналов, поступающих с приемника сигналов ИФРНС, приемника сигналов ГНСС и подстраиваемого опорного генератора.The synchronization signal generation block is a digital device that forms its own time scale based on the processing of signals from the IFRNS signal receiver, GNSS signal receiver, and an adjustable reference generator.

Устройство-прототип работает следующим образом. Выходной сигнал подстраиваемого опорного генератора поступает на опорные входы приемника сигналов ИФРНС и блока формирования сигналов синхронизации в качестве сигнала опорной частоты.The prototype device operates as follows. The output signal of the adjustable reference oscillator is supplied to the reference inputs of the IFRNS signal receiver and the synchronization signal generation unit as a reference frequency signal.

В приемнике сигналов ИФРНС осуществляется прием и обработка принимаемых из эфира радиоимпульсных сигналов eLoran, измерение погрешности частоты и фазы сигнала опорной частоты относительно несущей частоты сигналов eLoran, и формирование на этой основе сигнала управления для подстраиваемого опорного генератора.The IFRNS signal receiver receives and processes eLoran radio pulse signals received from the air, measures the frequency and phase error of the reference frequency signal relative to the carrier frequency of the eLoran signals, and generates a control signal for the tunable reference generator on this basis.

Сформированный сигнал управления для подстраиваемого опорного генератора с управляющего выхода приемника сигналов ИФРНС поступает на управляющий вход подстраиваемого опорного генератора, а результаты измерения погрешности частоты и фазы сигнала опорной частоты с выхода приемника сигналов ИФРНС передаются по каналу обмена данными в блок формирования сигналов синхронизации.The generated control signal for the tunable reference generator from the control output of the IFRNS signal receiver is fed to the control input of the tunable reference generator, and the results of measuring the frequency and phase error of the reference frequency signal from the output of the IFRNS signal receiver are transmitted via the data exchange channel to the synchronization signal generation unit.

В подстраиваемом опорном генераторе под действием сигнала управления осуществляется коррекция формируемого им сигнала с целью минимизации погрешности частоты.In the adjustable reference oscillator under the influence of the control signal, the signal generated by it is corrected in order to minimize the frequency error.

В приемнике сигналов ГНСС осуществляется прием и обработка принимаемых из эфира сигналов GPS, формируются сигналы частоты и времени, синхронизированные со шкалой UTC, которые с выхода приемника сигналов ГНСС передаются по каналу обмена данными в блок формирования сигналов синхронизации.In the GNSS signal receiver, GPS signals received from the ether are received and processed, frequency and time signals are generated, synchronized with the UTC scale, which are transmitted from the GNSS signal receiver output via the data exchange channel to the synchronization signal generation unit.

В блоке формирования сигналов синхронизации производится обработка сигналов, поступающих от подстраиваемого опорного генератора, приемника сигналов ГНСС и приемника сигналов ИФРНС, и формирование выходного сигнала времени, синхронизированного со шкалой UTC. При этом приемник сигналов ИФРНС является основным элементом при формировании выходного сигнала времени, а приемник сигналов ГНСС служит вспомогательным элементом и его роль заключается в коррекции формируемого сигнала времени.In the block for generating synchronization signals, the signals from the tunable reference generator, the GNSS signal receiver and the IFRNS signal receiver are processed, and the output time signal is synchronized with the UTC scale. In this case, the IFRNS signal receiver is the main element in the formation of the output time signal, and the GNSS signal receiver serves as an auxiliary element and its role is to correct the generated time signal.

Характерной особенностью устройства-прототипа является то, что измерение погрешности частоты и фазы выходного сигнала подстраиваемого опорного генератора производится относительно несущей частоты радиоимпульсных сигналов eLoran. Это не позволяет работать с другими ИФРНС, например Чайка, где частота несущих колебаний определяется параметрами передатчика, а не стандартом частоты. Кроме этого, в силу вспомогательной роли приемника сигналов ГНСС по отношению к приемнику сигналов ИФРНС зона работы устройства ограничивается зоной уверенного приема сигналов ИФРНС, вне которой невозможно обеспечение требуемой погрешности формируемого выходного сигнала частоты (желаемый уровень 1·10-11).A characteristic feature of the prototype device is that the error measurement of the frequency and phase of the output signal of the adjustable reference oscillator is made relative to the carrier frequency of the radio pulse signals eLoran. This does not allow working with other IFRNS, for example, the Seagull, where the frequency of the carrier oscillations is determined by the parameters of the transmitter, and not by the frequency standard. In addition, due to the auxiliary role of the GNSS signal receiver with respect to the IFRNS signal receiver, the device operating area is limited by the zone of reliable reception of IFRNS signals, outside of which it is impossible to provide the required error of the generated frequency output signal (desired level 1 · 10 -11 ).

Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является создание устройства частотно-временной синхронизации с расширенными эксплуатационными возможностями (с расширенной территориальной зоной работы, а также способного работать не только с сигналами eLoran, но и с сигналами других ИФРНС, например Чайка).The technical result, the claimed utility model is aimed at achieving, is to create a time-frequency synchronization device with enhanced operational capabilities (with an expanded territorial work area, and also capable of working not only with eLoran signals, but also with signals from other IFRNSs, for example, Chaika).

Сущность заявляемой полезной модели заключается в следующем. Устройство частотно-временной синхронизации содержит приемник сигналов ГНСС, приемник сигналов ИФРНС, подстраиваемый опорный генератор, выход которого образует выход сигнала частоты, и блок формирования сигналов синхронизации, выход которого образует выход сигнала времени. Приемник сигналов ГНСС и приемник сигналов ИФРНС связаны каналами обмена данными с блоком формирования сигналов синхронизации, а опорный вход приемника сигналов ИФРНС связан с выходом подстраиваемого опорного генератора. В отличие от прототипа выход опорного генератора также связан с опорным входом приемника сигналов ГНСС, а управляющий вход подстраиваемого опорного генератора связан с управляющим выходом блока формирования сигналов синхронизации, при этом блок формирования сигналов синхронизации содержит блок выбора режима работы, блок формирования сигнала управления для подстраиваемого опорного генератора и блок формирования сигнала времени, связанные каналами обмена данными с приемником сигналов ГНСС и приемником сигналов ИФРНС, причем управляющий вход блока формирования сигнала управления для подстраиваемого опорного генератора и управляющий вход блока формирования сигнала времени связаны с выходом блока выбора режима работы, а их выходы образуют, соответственно, управляющий выход и выход сигнала времени блока формирования сигналов синхронизации, при этом приемник сигналов ИФРНС выполнен с обеспечением возможности формирования сигналов частоты и времени, соответствующих частоте и времени следования сигналов ИФРНС.The essence of the claimed utility model is as follows. The time-frequency synchronization device comprises a GNSS signal receiver, an IFRNS signal receiver, a tunable reference generator, the output of which forms the output of the frequency signal, and a synchronization signal generation unit, the output of which forms the output of the time signal. The GNSS signal receiver and the IFRNS signal receiver are connected by data exchange channels to the synchronization signal generation unit, and the reference input of the IFRNS signal receiver is connected to the output of the adjustable reference generator. In contrast to the prototype, the output of the reference generator is also connected to the reference input of the GNSS signal receiver, and the control input of the adjustable reference generator is connected to the control output of the synchronization signal generation unit, while the synchronization signal generation unit contains an operating mode selection unit, a control signal generation unit for the adjustable reference a generator and a time signal generating unit, connected by data exchange channels with a GNSS signal receiver and an IFRNS signal receiver, the input input of the control signal generating unit for the adjustable reference oscillator and the control input of the time signal generating unit are connected to the output of the operation mode selection unit, and their outputs form, respectively, the control output and time signal output of the synchronization signal generating unit, while the IFRNS signal receiver is made with providing the possibility of generating frequency and time signals corresponding to the frequency and time of the following signals IFRNS.

Сущность полезной модели и ее реализуемость поясняются представленной структурной схемой устройства частотно-временной синхронизации.The essence of the utility model and its feasibility are illustrated by the presented structural diagram of the time-frequency synchronization device.

Заявляемое устройство частотно-временной синхронизации содержит приемник 1 сигналов ГНСС, приемник 2 сигналов ИФРНС, подстраиваемый опорный генератор 3, выход которого образует выход сигнала частоты, и блок 4 формирования сигналов синхронизации, выход которого образует выход сигнала времени. При этом приемник 2 сигналов ИФРНС выполнен с обеспечением возможности формирования сигналов частоты и времени, соответствующих частоте и времени следования радиоимпульсных сигналов ИФРНС. Приемник 1 сигналов ГНСС и приемник 2 сигналов ИФРНС связаны каналами обмена данными с блоком 4 формирования сигналов синхронизации. Опорные входы приемников 1 и 2 связаны с выходом подстраиваемого опорного генератора 3. Управляющий вход подстраиваемого опорного генератора 3 связан с управляющим выходом блока 4 формирования сигналов синхронизации.The inventive device of the time-frequency synchronization comprises a receiver 1 of GNSS signals, a receiver 2 of IFRNS signals, a tunable reference generator 3, the output of which forms the output of the frequency signal, and a synchronization signal generation unit 4, the output of which forms the output of the time signal. In this case, the receiver 2 signals IFRNS made with the possibility of generating signals of frequency and time corresponding to the frequency and time of repetition of radio pulse signals IFRNS. The receiver 1 of the GNSS signals and the receiver 2 of the IFRNS signals are connected by data exchange channels to the synchronization signal generation unit 4. The reference inputs of the receivers 1 and 2 are connected to the output of the adjustable reference generator 3. The control input of the adjustable reference generator 3 is connected to the control output of the block 4 for generating synchronization signals.

Блок 4 формирования сигналов синхронизации содержит блок 5 выбора режима работы, блок 6 формирования сигнала управления для подстраиваемого опорного генератора и блок 7 формирования сигнала времени, связанные каналами обмена данными с приемником 1 сигналов ГНСС и приемником 2 сигналов ИФРНС. Управляющий вход блока 6 формирования сигнала управления для подстраиваемого опорного генератора и управляющий вход блока 7 формирования сигнала времени связаны с выходом блока 5 выбора режима работы. Выход блока 6 формирования сигнала управления для подстраиваемого опорного генератора и выход блока 7 формирования сигнала времени образуют, соответственно, управляющий выход и выход сигнала времени блока 4 формирования сигналов синхронизации.The synchronization signal generation unit 4 comprises an operation mode selection unit 5, a control signal generation unit 6 for a tunable reference generator and a time signal generation unit 7 connected by data exchange channels with a GNSS signal receiver 1 and an IFRNS signal receiver 2. The control input of the control signal generating unit 6 for the adjustable reference generator and the control input of the time signal generating unit 7 are connected to the output of the operation mode selection unit 5. The output of the control signal generating unit 6 for the adjustable reference oscillator and the output of the time signal generating unit 7 form, respectively, the control output and the time signal output of the synchronization signal generating unit 4.

Приемник 1 сигналов ГНСС представляет собой, например, комбинированный приемник сигналов ГЛОНАСС/GPS/Galileo, обеспечивающий формирование сигналов частоты и времени, синхронизированных с системной шкалой времени UTC, а также формирование данных о своем местоположении и смещении шкалы времени и частоты используемого опорного генератора относительно эталонных сигналов частоты и времени.The GNSS signal receiver 1 is, for example, a GLONASS / GPS / Galileo combined signal receiver that provides the generation of frequency and time signals synchronized with the UTC system time scale, as well as the formation of data on its location and the offset of the time scale and frequency of the reference generator used relative to the reference ones frequency and time signals.

Приемник 2 сигналов ИФРНС представляет собой, например, приемник сигналов ИФРНС Чайка, оснащенный средствами формирования сигналов частоты и времени, соответствующих частоте и времени следования принимаемых радиоимпульсных сигналов ИФРНС, а также средствами определения навигационных данных.The receiver 2 signals IFRNS is, for example, a receiver signals IFRNS Chaika, equipped with means for generating frequency and time signals corresponding to the frequency and time of the received radio-pulse signals IFRNS, as well as means for determining navigation data.

Подстраиваемый опорный генератор 3 представляет собой, например, подстраиваемый кварцевый генератор с номинальной частотой выходного сигнала 10 МГц.The tunable reference oscillator 3 is, for example, a tunable crystal oscillator with a nominal output frequency of 10 MHz.

Блок 5 выбора режима работы представляет собой цифровое устройство, осуществляющее анализ выходных сигналов приемников 1 и 2 и формирование сигнала выбора режима для блоков 6 и 7 в зависимости от возможностей приема сигналов ГНСС или ИФРНС.Unit 5 selection of the operating mode is a digital device that analyzes the output signals of the receivers 1 and 2 and the formation of the signal selection mode for blocks 6 and 7, depending on the reception capabilities of GNSS or IFRNS signals.

Блок 6 формирования сигнала управления для подстраиваемого опорного генератора представляет собой цифровое устройство, осуществляющее формирование сигнала коррекции для подстраиваемого опорного генератора 3 на основе получаемых от приемника 1 сигналов ГНСС (или от приемника 2 сигналов ИФРНС) данных о смещении частоты генератора 3 относительно эталонных сигналов частоты и времени.The control signal generating unit 6 for the tunable reference oscillator is a digital device that generates a correction signal for the tunable reference oscillator 3 based on data from the receiver 1 GNSS signals (or from the receiver 2 signals IFRNS) data on the frequency offset of the generator 3 relative to the reference frequency signals and time.

Блок 7 формирования сигнала времени представляет собой цифровое устройство, осуществляющее формирование сигнала времени на основе получаемых от приемника 1 сигналов ГНСС (или от приемника 2 сигналов ИФРНС) сигналов частоты и времени, синхронизированных с системной шкалой времени UTC.The time signal generating unit 7 is a digital device that generates a time signal based on the frequency and time signals received from the receiver 1 of the GNSS signals (or from the receiver 2 of the IFRNS signals) synchronized with the UTC system time scale.

Заявляемое устройство работает следующим образом.The inventive device operates as follows.

Выходной сигнал подстраиваемого опорного генератора 3 поступает на опорный вход приемника 1 сигналов ГНСС и опорный вход приемника 2 сигналов ИФРНС, обеспечивая их синхронную работу.The output signal of the adjustable reference generator 3 is supplied to the reference input of the receiver 1 of the GNSS signals and the reference input of the receiver 2 of the IFRNS signals, ensuring their synchronous operation.

При наличии соответствующих условий приема приемник 1 сигналов ГНСС осуществляет прием и обработку принимаемых из эфира сигналов ГНСС и формирует на своем выходе сигналы частоты и времени, синхронизированные с системной шкалой времени UTC, а также данные о своем местоположении и смещении шкалы времени и частоты опорного генератора относительно эталонных сигналов частоты и времени. Эти информационные сигналы по каналу обмена данными поступают в блок 4 формирования сигналов синхронизации, где поступают на соответствующие входы блока 5 выбора режима работы, блока 6 формирования сигнала управления для подстраиваемого опорного генератора и блока 7 формирования сигнала времени.In the presence of appropriate reception conditions, the GNSS signal receiver 1 receives and processes GNSS signals received from the air and generates frequency and time signals at its output synchronized with the UTC system time scale, as well as data on its location and the offset of the time scale and frequency of the reference oscillator relative to reference signals of frequency and time. These information signals are transmitted through the data exchange channel to the synchronization signal generating unit 4, where they are supplied to the corresponding inputs of the operating mode selection unit 5, the control signal generating unit 6 for the adjustable reference generator, and the time signal generating unit 7.

Аналогичным образом при наличии соответствующих условий приема приемник 2 сигналов ИФРНС осуществляет прием и обработку принимаемых из эфира сигналов ИФРНС и формирует на своем выходе сигналы частоты и времени, а также данные о местоположении, смещении шкалы времени и частоты опорного генератора относительно эталонной шкалы времени. Эти информационные сигналы по каналу обмена данными поступают в блок 4 формирования сигналов синхронизации на соответствующие входы блока 5 выбора режима работы, блока 6 формирования сигнала управления для подстраиваемого опорного генератора и блока 7 формирования сигнала времени.Similarly, if there are appropriate reception conditions, the IFRNS signal receiver 2 receives and processes IFRNS signals received from the air and generates frequency and time signals, as well as data on the location, offset of the time scale and frequency of the reference oscillator relative to the reference time scale. These information signals are transmitted through the data exchange channel to the synchronization signal generating unit 4 to the corresponding inputs of the operation mode selection unit 5, the control signal generating unit 6 for the adjustable reference generator and the time signal generating unit 7.

Блок 5 выбора режима работы на основе обработки информационных сигналов, поступающих от приемников 1 и 2, формирует сигнал выбора режима для блоков 6 и 7, а именно, при благоприятных условиях приема сигналов ГНСС устанавливается режим работы блоков 6 и 7 по сигналам ГНСС, а при неблагоприятных условиях приема сигналов ГНСС, но благоприятных условиях приема сигналов ИФРНС, устанавливается режим работы блоков 6 и 7 по сигналам ИФРНС.Block 5 of the selection of the operating mode based on the processing of information signals received from receivers 1 and 2, generates a mode selection signal for blocks 6 and 7, namely, under favorable conditions for receiving GNSS signals, the operating mode of blocks 6 and 7 is set based on GNSS signals, and when unfavorable conditions for receiving GNSS signals, but favorable conditions for receiving IFRNS signals, the operating mode of blocks 6 and 7 is set according to IFRNS signals.

Блок 6 формирования сигнала управления для подстраиваемого опорного генератора осуществляет формирование сигнала коррекции для подстраиваемого опорного генератора 3 на основе получаемых от приемника 1 сигналов ГНСС (или от приемника 2 сигналов ИФРНС) данных о смещении частоты подстраиваемого опорного генератора 3 относительно эталонных сигналов частоты и времени. Этот сигнал поступает на управляющий вход подстраиваемого опорного генератора 3, осуществляя коррекцию его частоты. Откорректированный таким образом выходной сигнал генератора 3 образует выходной сигнал частоты заявляемого устройства.The control signal generating unit 6 for the tunable reference generator generates a correction signal for the tunable reference generator 3 based on data from the receiver 1 of the GNSS signals (or from the receiver 2 of the IFRNS signals) data on the frequency offset of the tunable reference generator 3 relative to the reference frequency and time signals. This signal is fed to the control input of the adjustable reference generator 3, carrying out the correction of its frequency. Adjusted in this way the output signal of the generator 3 forms the output signal of the frequency of the claimed device.

Блок 7 формирования сигнала времени осуществляет формирование сигнала времени на основе получаемых от приемника 1 сигналов ГНСС (или от приемника 2 сигналов ИФРНС) сигналов частоты и времени, синхронизированных с системной шкалой времени. Этот сигнал образует выходной сигнал времени заявляемого устройства.The time signal generating unit 7 generates a time signal based on the frequency and time signals received from the receiver 1 of the GNSS signals (or from the receiver 2 of the IFRNS signals) synchronized with the system time scale. This signal forms the time output signal of the claimed device.

Таким образом, в случае благоприятных условий для приема сигналов ГНСС работа устройства по подстройке опорного генератора 3 и формированию выходных сигналов частоты и времени осуществляется по сигналам ГНСС, а случае отсутствия сигналов ГНСС работа осуществляется по сигналам ИФРНС, что расширяет территориальную зону эффективной работы устройства, где обеспечивается достижение требуемой погрешности выходного сигнала частоты на желаемом уровне 1·10-11.Thus, in the case of favorable conditions for receiving GNSS signals, the device operates to adjust the reference oscillator 3 and generate output frequency and time signals using GNSS signals, and in the absence of GNSS signals, the operation is performed using IFRNS signals, which expands the territorial zone of the device’s effective operation, where ensures the achievement of the required error of the output signal of the frequency at the desired level of 1 · 10 -11 .

При этом, поскольку оценка погрешности частоты выходного сигнала подстраиваемого опорного генератора 3 по сигналам ИФРНС производится относительно частоты следования радиоимпульсных сигналов ИФРНС, синхронизированных со шкалой времени UTC, то это позволяет использовать любые ИФРНС (Чайка, Loran и др.), где частота несущих колебаний, определяемая параметрами передатчика, не является стабильной.Moreover, since the frequency error of the output signal of the tuned reference generator 3 is estimated from the IFRNS signals with respect to the repetition frequency of the IFRNS pulse signals synchronized with the UTC time scale, this allows the use of any IFRNS (Seagull, Loran, etc.), where the carrier oscillation frequency determined by the parameters of the transmitter is not stable.

Рассмотренное показывает, что заявляемая полезная модель осуществима и обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в создании устройства частотно-временной синхронизации с расширенными эксплуатационными возможностями (с расширенной территориальной зоной работы, а также способного работать не только с сигналами eLoran, но и с сигналами других ИФРНС, например Чайка).The above shows that the claimed utility model is feasible and ensures the achievement of a technical result consisting in the creation of a time-frequency synchronization device with enhanced operational capabilities (with an expanded territorial operating area, and also capable of working not only with eLoran signals, but also with signals from other IFRNSs, e.g. Seagull).

Источники информацииInformation sources

1. Ю.А. Соловьев / Спутниковая навигация и ее приложения // М., Эко-Трендз, 2003.1. Yu.A. Soloviev / Satellite navigation and its applications // M., Eco-Trends, 2003.

2. B.C. Яценков / Основы спутниковой навигации // М., Горячая линия - Телеком, 2005.2. B.C. Yatsenov / Basics of satellite navigation // M., Hot line - Telecom, 2005.

3. RU 2146378 (С1), G01S 5/14, опубл. 10.03.2000.3. RU 2146378 (C1), G01S 5/14, publ. 03/10/2000.

4. B.C. Шебшаевич, П.П. Дмитриев, Н.В. Иванцевич и др. / Сетевые спутниковые радионавигационные системы // Под ред. B.C. Шебшаевича, 2-е изд. // М., Радио и связь, 1993.4. B.C. Shebshaevich, P.P. Dmitriev, N.V. Ivantsevich et al. / Network satellite radio navigation systems // Ed. B.C. Shebshaevich, 2nd ed. // M., Radio and communications, 1993.

5. http://www.reelektronika.nl.5. http://www.reelektronika.nl.

Claims (1)

Устройство частотно-временной синхронизации, содержащее приемник сигналов глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС), приемник сигналов импульсно-фазовых радионавигационных систем (ИФРНС), подстраиваемый опорный генератор, выход которого образует выход сигнала частоты, и блок формирования сигналов синхронизации, выход которого образует выход сигнала времени, причем приемник сигналов ГНСС и приемник сигналов ИФРНС связаны каналами обмена данными с блоком формирования сигналов синхронизации, а опорный вход приемника сигналов ИФРНС связан с выходом подстраиваемого опорного генератора, отличающееся тем, что выход опорного генератора также связан с опорным входом приемника сигналов ГНСС, а управляющий вход подстраиваемого опорного генератора связан с управляющим выходом блока формирования сигналов синхронизации, при этом блок формирования сигналов синхронизации содержит блок выбора режима работы, блок формирования сигнала управления для подстраиваемого опорного генератора и блок формирования сигнала времени, связанные каналами обмена данными с приемником сигналов ГНСС и приемником сигналов ИФРНС, причем управляющий вход блока формирования сигнала управления для подстраиваемого опорного генератора и управляющий вход блока формирования сигнала времени связаны с выходом блока выбора режима работы, а их выходы образуют, соответственно, управляющий выход и выход сигнала времени блока формирования сигналов синхронизации, при этом приемник сигналов ИФРНС выполнен с обеспечением возможности формирования сигналов частоты и времени, соответствующих частоте и времени следования сигналов ИФРНС.
Figure 00000001
A time-frequency synchronization device comprising a global navigation satellite systems (GNSS) signal receiver, a pulse-phase radio navigation system (IFRNS) signal receiver, a tunable reference generator whose output generates a frequency signal output, and a synchronization signal generation unit, the output of which forms a signal output time, and the GNSS signal receiver and the IFRNS signal receiver are connected by data exchange channels to the synchronization signal generation unit, and the reference input of the signal receiver IFRNS is connected to the output of the adjustable reference generator, characterized in that the output of the reference generator is also connected to the reference input of the GNSS signal receiver, and the control input of the adjustable reference generator is connected to the control output of the synchronization signal generation unit, while the synchronization signal generation unit contains an operating mode selection unit , a control signal generating unit for a tunable reference generator and a time signal generating unit connected by data exchange channels with a receiver m GNSS signals and an IFRNS signal receiver, the control input of the control signal generating unit for the adjustable reference oscillator and the control input of the time signal generating unit connected to the output of the operating mode selection unit, and their outputs form, respectively, the control output and time signal output of the signal generating unit synchronization, while the IFRNS signal receiver is configured to generate frequency and time signals corresponding to the frequency and time of the IF signals RNS.
Figure 00000001
RU2015116822/07U 2015-04-30 2015-04-30 FREQUENCY-TIME SYNCHRONIZATION DEVICE RU155150U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015116822/07U RU155150U1 (en) 2015-04-30 2015-04-30 FREQUENCY-TIME SYNCHRONIZATION DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015116822/07U RU155150U1 (en) 2015-04-30 2015-04-30 FREQUENCY-TIME SYNCHRONIZATION DEVICE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU155150U1 true RU155150U1 (en) 2015-09-20

Family

ID=54148212

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015116822/07U RU155150U1 (en) 2015-04-30 2015-04-30 FREQUENCY-TIME SYNCHRONIZATION DEVICE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU155150U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018044834A1 (en) * 2016-08-30 2018-03-08 Ursanav, Inc. System and methods for a private eloran service
RU226534U1 (en) * 2023-12-05 2024-06-06 Акционерное общество Научно-производственное предприятие "КОМЕТЕХ" SECONDARY MASTER OSCILLATOR FOR CLOCK NETWORK SYNCHRONIZATION AND TIME-FREQUENCY PROVISION OF COMMUNICATION NETWORKS

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018044834A1 (en) * 2016-08-30 2018-03-08 Ursanav, Inc. System and methods for a private eloran service
US11073591B2 (en) 2016-08-30 2021-07-27 Ursanav, Inc. System and methods for a private eLoran service
US11480642B2 (en) 2016-08-30 2022-10-25 Ursanav, Inc. System and methods for a private eLoran service
RU226534U1 (en) * 2023-12-05 2024-06-06 Акционерное общество Научно-производственное предприятие "КОМЕТЕХ" SECONDARY MASTER OSCILLATOR FOR CLOCK NETWORK SYNCHRONIZATION AND TIME-FREQUENCY PROVISION OF COMMUNICATION NETWORKS
RU227067U1 (en) * 2024-04-17 2024-07-04 Юрий Юрьевич Балега Time-frequency synchronization device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6283428B2 (en) Time synchronization apparatus, method and program thereof
US20180097610A1 (en) Synchronization apparatus, synchronization system, radio communication apparatus and synchronization method
JP5056785B2 (en) Aircraft position measurement system, receiving station, aircraft position measurement method and program
CA3016332A1 (en) Position estimation in a low earth orbit satellite communications system
Kebkal et al. Underwater acoustic modems with integrated atomic clocks for one-way travel-time underwater vehicle positioning
US10148345B2 (en) Accurate timing distribution by high-frequency radio
US9762341B2 (en) Time synchronization system
KR101822222B1 (en) Navigation signal transmitter and navigation signal generating method
AU2013294159A1 (en) Satellite positioning signal receiving method and device
US8724760B2 (en) GPS aided open loop coherent timing
RU155150U1 (en) FREQUENCY-TIME SYNCHRONIZATION DEVICE
KR100636385B1 (en) Apparatus and method for synchronizing transmission/receipt in wireless channel measuring system
JP4883555B2 (en) Oscillation control device and synchronization system
JP2014020814A (en) Satellite positioning system and positioning reinforcement signal generation method
JP5976413B2 (en) Radar system, transmitter, receiver and radar system transmission / reception method
RU166018U1 (en) WATCH SYNCHRONIZATION DEVICE
CN113507742B (en) Time synchronization method for ground-based navigation positioning system
JP2005134215A (en) System for measuring difference of signal arrival time
RU2585325C1 (en) System for synchronising frequency and time scale of remote stations
WO2016088449A1 (en) Reference signal generation device
RU227067U1 (en) Time-frequency synchronization device
JP2014055877A (en) Radar device, and time detecting method of radar device
JP2011095086A (en) Navigation signal transmitter and method of generating navigation signal
JP2011242191A (en) Position and/or time information distribution device
KR20100045818A (en) Global positioning system time synchronization system and time synchronization method thereof