RU2662175C1 - Устройство для сравнения шкал времени - Google Patents
Устройство для сравнения шкал времени Download PDFInfo
- Publication number
- RU2662175C1 RU2662175C1 RU2017128960A RU2017128960A RU2662175C1 RU 2662175 C1 RU2662175 C1 RU 2662175C1 RU 2017128960 A RU2017128960 A RU 2017128960A RU 2017128960 A RU2017128960 A RU 2017128960A RU 2662175 C1 RU2662175 C1 RU 2662175C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- optical pulse
- fiber optic
- circulator
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 64
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 25
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 230000002146 bilateral effect Effects 0.000 description 1
- 101150049515 bla gene Proteins 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
- G04C11/00—Synchronisation of independently-driven clocks
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electric Clocks (AREA)
- Measurement Of Unknown Time Intervals (AREA)
Abstract
Устройство относится к области техники для сравнения и синхронизации шкал времени удаленных объектов с применением оптоволоконной линии связи, соединяющей объекты. Устройство выполнено в виде двух составных частей, размещенных на удаленных друг от друга объектах, содержит на первом объекте два одностоповых таймера событий с подключенными к ним приемниками оптических импульсов. К обоим таймерам событий подключен генератор формирования шкалы времени этого объекта, и они соединены с компьютером, подключенным к системе передачи информации. Генератор оптических импульсов подключен к входу оптоволоконного разветвителя, при этом один выход разветвителя соединен с входом первого приемника оптических импульсов, второй соединен с входом-выходом оптоволоконного циркулятора. Второй приемник оптических импульсов соединен со вторым входом-выходом оптоволоконного циркулятора и вторым таймером событий. Третий вход-выход циркулятора соединен оптоволоконной линией связи со вторым объектом, который также включает в себя два одностоповых таймера событий с подключенными к ним приемниками оптических импульсов. К обоим таймерам событий подключен генератор формирования шкалы времени второго объекта, и они соединены с компьютером, подключенным к системе передачи информации, генератор оптических импульсов подключен к входу оптоволоконного разветвителя. Один выход разветвителя соединен с входом первого приемника оптических импульсов, второй соединен с входом-выходом оптоволоконного циркулятора, второй приемник оптических импульсов соединен со вторым входом-выходом оптоволоконного циркулятора и вторым таймером событий, третий вход-выход циркулятора соединен оптоволоконной линией связи с первым объектом. Технический результат заключается в возможности использования одностоповых таймеров событий, расширении допустимого диапазона расстояний между объектами за счет исключения мертвой зоны, вызванной недопустимостью наложения в фотоприемниках переданного и принятого импульсов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Известно устройство для сравнения и синхронизации шкал времени между наземными объектами, соединенными оптоволоконной линией связи, с помощью с помощью системы двухсторонних сравнений шкал времени Пат. 2604852 РФ. Устройство для сравнения и синхронизации шкал времени / Д.В. Прохоров, О.В. Колмогоров, С.С. Донченко; заявитель и патентообладатель ФГУП "ВНИИФТРИ". Опубл. 10.12.2016, Бюл. №34.
Устройство содержит на первом объекте таймер событий, генератор формирования шкалы времени этого объекта, приемник оптических импульсов, компьютер, генератор оптических импульсов, блок разветвителей-объединителей. Второй объект также включает в себя таймер событий, промежуточный генератор, генератор формирования шкалы времени второго объекта, приемник оптических импульсов, компьютер, генератор оптических импульсов, блок разветвителей-объединителей. Блоки разветвителей-объединителей обоих объектов соединены между собой оптоволоконной линией связи. Компьютеры обоих объектов подключены к системе передачи информации о временных интервалах (например, сеть Ethernet, беспроводная сеть или др.).
К достоинствам данного устройства относится то, что увеличено допустимое расстояние между объектами за счет применения передающих модулей на каждом объекте, повышена точность сравнения или синхронизации за счет применения сигналов в оптическом диапазоне и прямой привязки оптических импульсов к шкалам времени, возможно сравнение или синхронизация шкал времени с использованием только одного оптического волокна произвольной длины, в т.ч. «темного» волокна, арендуемого у операторов общедоступных сетей связи. Недостатком данного устройства является то, что необходимо применение многостоповых таймеров событий, т.е. измеряющих интервалы времени между импульсом шкалы времени «старт» и, как минимум, двумя импульсами с фотоприемника «стоп»; наличие «мертвой зоны», т.е. интервала времени, в течение которого невозможно проведение следующего измерения, у таймеров событий не позволяет проводить сравнения шкал времени при небольших длинах оптической линии связи.
Достигаемым техническим результатом при использовании заявленного устройства является снижение допустимого расстояния между объектами и возможность применения одно-стоповых таймеров событий или измерителей временных интервалов за счет применения двух таймеров событий и двух приемников оптических импульсов на каждом из объектов.
Данный технический результат достигается за счет того, что устройство для сравнения шкал времени, состоящее из двух составных частей, размещенных на удаленных друг от друга объектах, содержит на каждом объекте по два таймера событий с подключенными к ним приемниками оптических импульсов, к обоим таймерам событий подключен генератор формирования шкалы времени этого объекта. Оба таймера событий соединены с компьютером, подключенным к системе передачи информации (например, сеть Ethernet, беспроводная сеть или др.).
Генератор оптических импульсов на каждом объекте подключен к входу оптоволоконного разветвителя, при этом один выход разветвителя соединен с входом первого приемника оптических импульсов, соединенного с одним из таймеров событий, второй соединен с входом-выходом оптоволоконного циркулятора. Второй приемник оптических импульсов соединен с вторым входом-выходом оптоволоконного циркулятора и другим таймером событий. Третий вход-выход циркулятора соединен с оптоволоконной линией связи с другим объектом.
Особенностью и преимуществом указанного устройства является то, что возможно использование одностоповых таймеров событий, расширен допустимый диапазон расстояний между объектами за счет исключения мертвой зоны, вызванной недопустимостью наложения в фотоприемниках переданного и принятого импульса.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 - представлена схема устройства для сравнения шкал времени удаленных объектов;
на фиг. 2 - представлена временная диаграмма работы устройства, где ШВ1 и ШВ2 шкалы времени первого и второго объектов соответственно, t1 и t2 секундные метки шкал времени первого и второго объектов соответственно.
На фиг. 1 - показана схема устройства для сравнения шкал времени удаленных объектов, которое содержит на первом объекте таймер событий 1 и подключенный к нему приемник оптических импульсов 2, таймер событий 3 и подключенный к нему приемник оптических импульсов 4. Оба таймера событий подключены к источнику сигнала 1PPS (1 Гц) шкалы времени первого объекта ШВ1 5 и компьютеру 6, подключенному к системе передачи информации 7 (например, сеть Ethernet, беспроводная сеть или др.). Генератор оптических импульсов 8 на первом объекте подключен к разветвителю 9, выходы которого соединены с приемником оптических импульсов 2 и первым входом-выходом циркулятора 10. Второй вход-выход циркулятора 10 соединен с приемником оптических импульсов 4, третий - с оптоволоконной линией 11.
Второй объект содержит таймер событий 12 и подключенный к нему приемник оптических импульсов 13, таймер событий 14 и подключенный к нему приемник оптических импульсов 15. Оба таймера событий подключены к источнику сигнала 1PPS (1 Гц) шкалы времени второго объекта ШВ2 16 и компьютеру 17, подключенному к системе передачи информации 7. Генератор оптических импульсов 18 подключен к разветвителю 19, выходы которого соединены с приемником оптических импульсов 13 и первым входом-выходом циркулятора 20. Второй вход-выход циркулятора 20 соединен с приемником оптических импульсов 15, третий - с оптоволоконной линией 11.
Устройство в соответствии с фиг. 1 работает следующим образом.
На первом объекте оптический импульс с генератора оптических импульсов 8 поступает на вход разветвителя 9, некоторая часть мощности оптического импульса поступает в приемник 2 оптических импульсов первого объекта, основная часть мощности импульса через циркулятор 10 поступает в оптоволоконную линию 11. Электрический сигнал с приемника 2 оптических импульсов поступает в таймер событий 1, который фиксирует момент излучения оптического импульса t1 в шкале времени первого объекта, сформированной генератором 5 сигнала 1 PPS, секундные метки которого поступают в таймер событий 1. Информация о моменте излучения оптического импульса t1 поступает в компьютер 6.
Поступающий через оптоволоконную линию 11 со второго объекта оптический импульс через циркулятор 10 поступает в приемник 4 оптических импульсов первого объекта. Электрический сигнал с приемника оптических импульсов 4 поступает в таймер событий 3, который фиксирует момент прихода оптического импульса τ2 в шкале времени первого объекта, сформированной генератором 5 сигнала 1 PPS, секундные метки которого поступают в таймер событий 1. Информация о моменте излучения оптического импульса τ2 поступает в компьютер 6.
Оптический импульс, пришедший по оптоволоконной линии на второй объект через циркулятор 20, поступает в приемник оптических импульсов 15 второго объекта, который преобразует его в электрический сигнал, поступающий в таймер событий 14. Также в таймер событий 14 поступает сигнал источника сигнала 1PPS (1 Гц) шкалы времени второго объекта ШВ2 16, что позволяет определить время τ1 прихода оптического импульса в шкале времени второго объекта. Информация о моменте прихода оптического импульса τ1 направляется в компьютер 17 второго объекта.
На втором объекте оптический импульс с генератора оптических импульсов 18 поступает на вход разветвителя 19, некоторая часть мощности оптического импульса поступает в приемник оптических импульсов 13 второго объекта, основная часть мощности импульса через циркулятор 20 поступает в оптоволоконную линию 11. Электрический сигнал с приемника оптических импульсов 13 поступает в таймер событий 12, который фиксирует момент излучения оптического импульса t2 в шкале времени второго объекта, сформированной источником сигнала 1PPS (1 Гц) шкалы времени второго объекта ШВ2 16, секундные метки которого поступают в таймер событий 12. Информация о моменте излучения оптического импульса t2 с таймера событий 12 поступают в компьютер 17 второго объекта.
Компьютеры 6 и 17 первого и второго объекта соединены по системой передачи информации 7, например сети Ethernet, беспроводной сети связи или другой, по которой обмениваются данными об измеренных значениях t1, t2, τ1, τ2. За время цикла сравнения шкал времени с учетом различной частоты генерации импульсов или их длительности на каждом из объектов с помощью программного обеспечения определяется, с какого объекта, - своего или противоположного, поступил данный импульс.
На основании данных о значениях t1, t2, τ1, τ2, определяют расхождение шкал времени удаленных объектов Δt по формуле:
где
t1 - измеренное время излучения оптического импульса с первого объекта в шкале времени первого объекта,
t2 - измеренное время излучения оптического импульса со второго объекта в шкале времени второго объекта,
τ1 - измеренное время прихода оптического импульса с первого объекта на второй объект в шкале времени второго объекта,
τ2 - измеренное время прихода оптического импульса со второго объекта на первый объект в шкале времени первого объекта.
Усреднение данных за время цикла сравнения по каждой паре импульсов обеспечивает повышение точности сравнения и синхронизации.
Временная диаграмма работы устройства показана на фиг. 2, где ШВ1 и ШВ2 - шкала времени первого и второго объектов соответственно, t1 и t2 - секундные метки 1PPS (1 Гц) шкал времени первого и второго объектов соответственно.
Claims (2)
1. Устройство для сравнения и синхронизации шкал времени, выполненное в виде двух составных частей, размещенных на удаленных друг от друга объектах, содержащее на первом объекте два одностоповых таймера событий с подключенными к ним приемниками оптических импульсов, причем к обоим таймерам событий подключен генератор формирования шкалы времени первого объекта и они соединены с компьютером, подключенным к системе передачи информации, генератор оптических импульсов, подключенный к входу оптоволоконного разветвителя, при этом один выход разветвителя соединен с входом первого приемника оптических импульсов, второй выход соединен с входом-выходом оптоволоконного циркулятора, второй приемник оптических импульсов соединен с вторым входом-выходом оптоволоконного циркулятора и вторым таймером событий, третий вход-выход циркулятора соединен оптоволоконной линией связи со вторым объектом, который также включает в себя два одностоповых таймера событий с подключенными к ним приемниками оптических импульсов, причем к обоим таймерам событий подключен генератор формирования шкалы времени второго объекта и они соединены с компьютером, подключенным к системе передачи информации, генератор оптических импульсов для второго объекта, подключенный к входу оптоволоконного разветвителя, при этом один выход разветвителя соединен с входом первого приемника оптических импульсов для второго объекта, второй выход соединен с входом-выходом оптоволоконного циркулятора для второго объекта, второй приемник оптических импульсов соединен с вторым входом-выходом оптоволоконного циркулятора и вторым таймером событий для второго объекта, третий вход-выход циркулятора для второго объекта соединен оптоволоконной линией связи с первым объектом.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве системы передачи информации используется беспроводная сеть.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017128960A RU2662175C1 (ru) | 2017-08-15 | 2017-08-15 | Устройство для сравнения шкал времени |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017128960A RU2662175C1 (ru) | 2017-08-15 | 2017-08-15 | Устройство для сравнения шкал времени |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2662175C1 true RU2662175C1 (ru) | 2018-07-24 |
Family
ID=62981755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017128960A RU2662175C1 (ru) | 2017-08-15 | 2017-08-15 | Устройство для сравнения шкал времени |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2662175C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2715492C1 (ru) * | 2019-08-20 | 2020-02-28 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Физико-Технических И Радиотехнических Измерений" (Фгуп "Вниифтри") | Система одно- и двухсторонних сравнений шкал времени с эхо-генератором |
| RU2745383C1 (ru) * | 2020-07-17 | 2021-03-24 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Физико-Технических И Радиотехнических Измерений" (Фгуп "Вниифтри") | Система одно- и двухсторонних сравнений шкал времени с распределенным усилением на основе эффекта вынужденного комбинационного рассеяния |
| RU2766058C1 (ru) * | 2021-04-29 | 2022-02-07 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Физико-Технических И Радиотехнических Измерений" (Фгуп "Вниифтри") | Система встречных сравнений шкал времени с распределенным усилением на основе эффекта вынужденного комбинационного рассеяния |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000060420A1 (de) * | 1999-03-30 | 2000-10-12 | Schaefer Wolfgang | Verfahren zur synchronisation von entfernten uhren über satellit an eine zentrale uhr |
| RU2310221C1 (ru) * | 2006-03-30 | 2007-11-10 | Институт Прикладной Астрономии Российской Академии Наук | Устройство синхронизации часов |
| RU2537090C1 (ru) * | 2013-07-02 | 2014-12-27 | Открытое акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (ОАО "Российские космические системы") | Способ синхронизации шкал времени двух и более территориально удаленных наземных хранителей времени и система для его реализации |
| RU2604852C1 (ru) * | 2015-07-30 | 2016-12-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Физико-Технических И Радиотехнических Измерений" (Фгуп "Вниифтри") | Устройство для сравнения и синхронизации шкал времени |
-
2017
- 2017-08-15 RU RU2017128960A patent/RU2662175C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000060420A1 (de) * | 1999-03-30 | 2000-10-12 | Schaefer Wolfgang | Verfahren zur synchronisation von entfernten uhren über satellit an eine zentrale uhr |
| RU2310221C1 (ru) * | 2006-03-30 | 2007-11-10 | Институт Прикладной Астрономии Российской Академии Наук | Устройство синхронизации часов |
| RU2537090C1 (ru) * | 2013-07-02 | 2014-12-27 | Открытое акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (ОАО "Российские космические системы") | Способ синхронизации шкал времени двух и более территориально удаленных наземных хранителей времени и система для его реализации |
| RU2604852C1 (ru) * | 2015-07-30 | 2016-12-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Физико-Технических И Радиотехнических Измерений" (Фгуп "Вниифтри") | Устройство для сравнения и синхронизации шкал времени |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2715492C1 (ru) * | 2019-08-20 | 2020-02-28 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Физико-Технических И Радиотехнических Измерений" (Фгуп "Вниифтри") | Система одно- и двухсторонних сравнений шкал времени с эхо-генератором |
| RU2745383C1 (ru) * | 2020-07-17 | 2021-03-24 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Физико-Технических И Радиотехнических Измерений" (Фгуп "Вниифтри") | Система одно- и двухсторонних сравнений шкал времени с распределенным усилением на основе эффекта вынужденного комбинационного рассеяния |
| RU2766058C1 (ru) * | 2021-04-29 | 2022-02-07 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Физико-Технических И Радиотехнических Измерений" (Фгуп "Вниифтри") | Система встречных сравнений шкал времени с распределенным усилением на основе эффекта вынужденного комбинационного рассеяния |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2547662C1 (ru) | Способ сличения шкал времени и устройство для его осуществления | |
| CN103840877B (zh) | 自动检测光纤非对称性的时间同步装置及方法 | |
| RU2662175C1 (ru) | Устройство для сравнения шкал времени | |
| RU2604852C1 (ru) | Устройство для сравнения и синхронизации шкал времени | |
| CN102742190A (zh) | 时间同步方法和设备及*** | |
| CN102801469B (zh) | 一种光纤时间频率混合传递方法 | |
| RU2587504C1 (ru) | Способ и схема для синхронизации сейсмических и сейсмоакустических измерительных сетей, особенно шахтных искробезопасных сетей | |
| CN106027193B (zh) | 用于网络授时***的时钟同步方法、模块、设备及*** | |
| CN102638324B (zh) | 一种实现精确时间同步的方法和装置 | |
| CN105187275B (zh) | 一种测量光纤传输链路非对称时延的方法及装置 | |
| CN103812630B (zh) | 线路差动保护的时钟同步 | |
| CN105933085A (zh) | 测量非对称光纤链路传输时延的方法 | |
| CN104317354A (zh) | 一种***间全局时钟的确定方法和结构 | |
| RU2745383C1 (ru) | Система одно- и двухсторонних сравнений шкал времени с распределенным усилением на основе эффекта вынужденного комбинационного рассеяния | |
| RU2640455C2 (ru) | Устройство для сравнения шкал времени | |
| RU2715492C1 (ru) | Система одно- и двухсторонних сравнений шкал времени с эхо-генератором | |
| JP6823568B2 (ja) | 時刻管理装置、基準時刻管理システム、および基準時刻管理方法 | |
| EP4242754A3 (en) | Virtual mirror technique for measuring time and frequency offsets between clocks on moving platforms | |
| US8576388B2 (en) | Optical differential delay tester | |
| US20150244455A1 (en) | Calculating time offset | |
| RU2664825C1 (ru) | Способ синхронизации или сличения шкал времени и устройство для его осуществления (варианты) | |
| CN211791545U (zh) | 一种基于飞秒激光双向比对的光纤同步*** | |
| RU2766058C1 (ru) | Система встречных сравнений шкал времени с распределенным усилением на основе эффекта вынужденного комбинационного рассеяния | |
| RU2623840C1 (ru) | Способ формирования внутренней шкалы времени устройств сравнения и синхронизации шкал времени и оптоволоконных рефлектометров и устройство для его осуществления | |
| JP6566925B2 (ja) | 伝搬特性測定装置 |