Введение к работе
Актуальность теми. И свкаи с развитием радиоинтирферомет-рии со сверхдлишшми базами (РСДБ). а такке новых методов геодезия и геодинамики большое значение приобретает сличение шкал времени (ШВ) удаленных стандартов времени и частоты с первичными эталонами с нвносекунднсй точностью. Осуществление независимого от РСДБ высокоточного сличения ШЗ открывает принципиально новые возможности использования PCТВ для решения астрометри-чоских и геодинамических задач.
Одним из наиболее перспективных методов сличения удаленных стандартов времени является дуплексный метод (ДМ) передачи 1ПВ по спутниковым каналам связи (СНС). Использование ДМ позволяет проводить сличение ШВ эталонов, разнесенных на трансконтинентальные расстояния, причем точность сличения практически не затшсит от расстояния между этадонами. ДМ потенциально позволяет получать точность сличения лучаю 1 не, является оперативным, всепогодным и независящим от оборонных ведомств методом.
В настоящее время за рубежом уделяется большое внимание ДМ сличения удаленных ШВ, при этом большие успехи достигнуты в повышении точности передачи шкалы. В настоящее время, по мноїшю зарубежных исследователей, основной проблемой в развитии ДМ является отсутствие способов калибровки задержек ь приемопередающей аппаратуре станций сличения, что вызывает значительное снижение точности ДМ по сравнению с его потенциальными возможностями. В нашей стране ДМ сличения по спутниковым каналам связи ранее практически не использовался, в результате чего возникает задача создания системы сличения на сазе отечественных спутниковых ретрансляторов.
Цель работы. Целью диссертационной работы является разработка, создание и исследование первой отечественной системы сличения удаленных ШВ с использованием ДМ па Сазе спутниковых ретрансляторов "Горизонт", разработка методики и аппаратуры измерения задержек в приемопередающей аппаратуре земних стяичмй спутниковой связи, исследование стабильности задержек в раплич
- 2 -іш элементах аппаратура, а также исследование сигналов для передачи ШВ по спутниковым каналам связи.
Научная новизна работа заключается в следующем:
-
Разработана и. создана система сличения удаленных шкал по спутниковым каналам с использованием ДМ; проведены эксперименты по сличению ШВ на различных базах. Среднеквадратическая ошибка составила в различных экспериментах от 1 до 2 не; абсолютная точность в режиме нулевой базы - і не; с бззой порядка 2100 км расхождение полученных результатов с данными системы ГЛСНАСС - не оолеэ 25 не.
-
Предложен сигнал для передачи шкал времени, использование которого позволяет повысить точность передачи ШВ в 5 раз по сравнению с традиционно применяемым сигналом.
-
Разработаны и экспериментально исследованы методики непосредственного измерения задержек в элементах приемопередащей аппаратуры станций сличения. Предложен метод передачи ШВ по кабельным линиям связи с одновременным измерением электрической длины линии.
-
Предложена модификация ДМ сличения ШВ по спутниковым каналам связи, позволяющая получать результаты сличения в режиме реального времени без создания специального канала передачи данных между станциями сличения.
Научная' и практическая ценность. Результаты исследований различных аспектов сличения удаленных ШВ по спутниковым каналам связи метут быть использованы при создании системы сличения ШВ радиоинтепферометричесчого комплекса "КВАЗАІ -КВО", а также при разработке подобно^ системы для службы единого времени страны и других задач.
Использование предложенного сигнала для передачи ШВ в системах синения позволит достичь требуемой точности сличения при ;:oj;ea низких знергет.. юскхх параметрах канала связи, что позволит сочдать малогабаритную передвижную станцию сличения.
РазриСотгннке устройства и методики калибровки приемопере-дзюдей аппаратуры, а также предложенный метод передачи ШВ по
- з -кабельным линиям связи, могут быть использовани как при создании системы сличения ЫН с использованием ДМ, так и з любых других системах, в которых существует потребность в измерении аппаратурных задеркак.
Предложенная модификация ДМ позволяет повысить оперативность сличения ШГ по спутниковым каналам связи, а также упростить методику вычисления результатов сличения.
На защиту выносятся следующие осіювнне результаты работы:
-
Разработанная система передачи ШВ по ОКС на баз ретранслятора "Горизонт".
-
Результаты эксперименталышх исследовании по сличению ШВ с использованием разработанной системы.
-
Предложенный сигнал для передачи ШВ по СКС. позволяющий получить максимальну!, точность передачи ШВ в канале с заданными энергетическими и частотными характеристиками.
-
Методика, аппаратура и результаты исследования стабильности задержек в приемопередающей аппаратуре земных станций спутниковой связи; методика передачи ШВ по кабельным линиям с измерением электрической длины кабеля и результаты экспериментальных исследований по передаче ШВ по кабельным линиям связи с наносекундной точностью.
б. Предложенная модификация ДО, позволяющая осуществлять сличение удаленных ШВ в режиме реального времени без использования дополнительного канала передачи денных между станциями сличения.
Апробация работы и публикации. Основные результаты работы докладывались на Международном симпозиуме "Спутниковая связь -реальность и перспективы", Одесса, 1990; I Советско-Германской рабочей встрече "GL0NASS - GPS", Ленинград, 1990; Межведомственной научно-технической конференции "Метрологическое обеспечение частотно-временных измерений при испытаниях и эксплуатации техники", Москва, 1991 и I международной конференции по спутниковой связи "RUSSAT-93". Санкт-Петербург, 19ЭЗ. По теме диссертации опубликовано іб печатних работ I 1 - 14, і'j, 17 і и
-4--ИМЄ9ТСЯ ОДНО аВТОрСКОЄ СВИДЗ'іЄЛЬСТПО [15).
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения, содержит /30 стр. текста, 20 таблиц, 20 рисунков и библиографию из 74- наименований.