Совершенствование методов передачи времени через ДВ радиостанции ИФРНС
П. В. Белянкин1, Е. Т. Жуков2
1 АО «РИРВ», г. Санкт-Петербург, Россия
2 ИПА РАН, г. Санкт-Петербург, Россия
В нашей стране передача времени через радиостанции импульсно-фазовых радионавигационных систем (ИФРНС), работающие на несущей частоте длинноволнового диапазона (ДВ) 100 кГц, осуществляется ведущей и одной из ведомых станций Европейской цепи РНС-Е, а также ведущей станцией Дальневосточной цепи РНС-В [1].
Передача времени через радиостанции ИФРНС выполняется методом совмещения последнего (восьмого) радиоимпульса навигационного пакета с метками опорного времени. Пакеты следуют с периодом повторения, характерным для каждой цепочки РНС, но не кратным единичному интервалу времени 1 с. Для передачи времени передающая станция совмещает (синхронизирует) радиоимпульсы навигационного сигнала с метками эталонной шкалы времени и маркирует пакеты, в которых происходит это совмещение [1].
Точное время используется в освоении космоса (командно-измерительные комплексы полигонов), банковской сфере (переводы, криптография), электроэнергетике (фазирование электросетей) и других гражданских сферах, а также в различных системах и комплексах военного назначения. Сигналы времени ИФРНС резервируют соответствующие функции ГНСС для всех категорий потребителей.
К недостаткам используемых в настоящее время методов синхронизации шкал времени по сигналам ИФРНС следует отнести низкую оперативность и помехоустойчивость передачи маркеров шкалы времени, а также отсутствие в составе сигнала полной оцифровки шкалы времени (соотнесения меток шкалы с кодом времени), что требуется для автоматической привязки априорного знания времени на приемном пункте с погрешностью, не превышающей 0.5 с (для РНС-В) или 2.5 минуты (для РНС-Е). Потребителям, использующим астрономические наблюдения, необходимо передавать значение поправки Всемирного времени UT1-UTC.
На современном этапе необходимы поиски новых решений по расширению возможностей ИФРНС в части передачи времени. Совершенствование методов передачи времени через ДВ радиостанции ИФРНС является актуальной научной задачей, имеющей существенное значение для развития частотно-временного обеспечения (ЧВО) страны.
При модернизации Государственной системы единого времени и эталонных частот предложены, разработаны и экспериментально проверены технические решения по расширению возможностей передачи времени через ДВ радиостанции ИФРНС в части повышения оперативности и помехоустойчивости передачи маркеров и оцифровки шкалы времени, а также поправки Всемирного времени [2].
В РНС-Е для ускорения и повышения помехоустойчивости обнаружения окраски пакетов, совпадающих с минутой, предлагается использовать двоичную фазовую манипуляцию высокочастотного заполнения 30 радиоимпульсов окраски пакетов, совпадающих с секундой, помехоустойчивым кодом, имеющим экстремум автокорреляционной функции, совпадающий с минутой. Аналогичным образом осуществляется окраска пятиминутной метки и передача оцифровки шкалы времени до суток. Передача полной оцифровки и поправки Всемирного времени осуществляется по каналу служебной связи, реализуемому с помощью 9-го радиоимпульса.
В РНС-В передача оцифровки шкалы времени и поправки Всемирного времени также может осуществляться по каналу служебной связи.
Таким образом, применение предложенных технических решений по расширению возможностей передачи времени ДВ радиостанциями ИФРНС обеспечивает улучшение технических характеристик средств ЧВО в части повышения его оперативности, помехоустойчивости и информативности.
Литература
1) Эталонные сигналы частоты и времени. Бюллетень В17/2020. Характеристики и программы передач через радиостанции, наземные и космические средства навигации, глобальную сеть Интернет. М.: Менделеево, ФГУП «ВНИИФТРИ». 2020. 32 с.
2) Бабайкин Б. Ф., Белянкин П. В., Жуков Е. Т. Степанова Н. А. Состояние и перспективы развития передачи и приёма сигналов времени по ДВ радиостанциям ИФРНС РФ // Фундаментальное и прикладное координатно-временное и навигационное обеспечение (КВНО-2009). Третья Всероссийская конференция. СПб.: ИПА РАН, 2009. С. 217–218.