На спутники ГЛОНАСС установят водородные часы



    На новые спутники «Глонасс-К2» российской глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС установят атомные часы нового типа — водородные. Такая информация приведена в Стратегии развития системы ГЛОНАСС до 2030 года.

    По документам, пассивный водородный стандарт частоты обеспечивает значительно более высокую точность, чем рубидиевые и цезиевые часы, установленные на спутниках системы ГЛОНАСС сейчас. Планируется, что новые часы повысят точность определения координат с помощью системы ГЛОНАСС.

    Генеральный директор Всероссийского научно-исследовательского института физико-технических и радиотехнических измерений (ФГУП «ВНИИФТРИ» Росстандарта) Сергей Донченко рассказал, что в 2020 году система ГЛОНАСС получит также новый наземный стандарт времени, с которым будут синхронизироваться бортовые часы спутников, этот стандарт будет «в 10 раз точнее, чем текущий».

    Сейчас время на спутниках синхронизируется с водородными часами, установленными во ФГУП «ВНИИФТРИ». Государственный эталон времени и частоты (ГЭВЧ) был утвержден Госстандартом в 2012 году. Сотрудники научного учреждения ссылаются на данные Международного бюро мер и весов в Париже, которое признало ГЭВЧ России самым точным в мире за последние пять месяцев (на начало 2018 года): «За последние пять месяцев мы показали самые лучшие результаты по сравнению с другими эталонами, по оценке из Франции», — сказал Сергей Донченко.

    Согласно патенту, водородный стандарт частоты включает водородный генератор, кварцевый генератор и систему фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) кварцевого генератора по сигналу водородного генератора: «Для настройки частоты резонатора водородного генератора на вершину спектральной линии использован метод периодической модуляции добротности линии. Блок автоматической настройки резонатора через ключевое устройство подключен к выходу фазового детектора системы ФАПЧ. Блок автоматической настройки резонатора содержит последовательно соединенные селективный фильтр, аналого-цифровой преобразователь, цифровой синхронный детектор и цифроаналоговый преобразователь. Синхронный детектор выполнен программным. Это вместе с выделением сигнала расстройки резонатора из цепи управления частотой кварцевого генератора позволяет исключить из состава системы автоматической настройки резонатора вспомогательный водородный генератор и создать стандарт с малой относительной нестабильностью частоты».



    Изобретение старое, срок патента давно истёк, а водородные стандарты частоты несложно купить на рынке по цене около 500 000 руб. Например, модель Ч1-1007 или Ч1-76А.

    Водородный стандарт частоты Ч1-1007 имеет следующие метрологические характеристики:

    Относительная погрешность меры частоты,
    не более
    при выпуске ±3×10–13
    на межповерочном
    интервале 1 год
    ±5×10–13
    Коррекция (относительное изменение)
    частоты выходного сигнала
    минимальный шаг
    диапазон
    1×10−15
    1×10−10
    Нестабильность частоты выходного сигнала
    (среднее квадратическое относительное
    двухвыборочное отклонение результата измерения
    частоты), при измерениях в полосе пропускания 3 Гц,
    не более
    1 с 5×10−13
    10 с 2×10−13
    100 с 7×10−14
    1 ч 9×10−15
    1 сут 4×10−15
    Спектральная плотность мощности
    случайных отклонений фазы сигнала 5 МГц,
    не более

    на частоте 10 Гц
    −130 дБ/Гц
    на частоте 100 Гц −140 дБ/Гц
    на частоте 1000 Гц −150 дБ/Гц
    на частоте 10000 Гц −155 дБ/Гц
    Погрешность синхронизации по внешней
    шкале времени, не более
    ±25 нс
    Относительное изменение частоты при
    изменении температуры (ТКЧ), не более
    ±1×10-14 1/°C
    Какую конкретно модель водородного стандарта частоты поставят на новые спутники, пока не сообщается.

    Запуск первого спутника «Глонасс-К2» планируется на 2020 год.

    В настоящее время орбитальная группировка системы ГЛОНАСС включает 26 среднеорбитальных спутников (24 «Глонасса-М» и 2 «Глонасса-К»), 24 из них работают по целевому назначению. Для обеспечения глобального покрытия земного шара навигационными сигналами необходимо 24 функционирующих по целевому назначению спутника.

    В материалах Роскосмоса говорится, что в 2023-2025 годах с целью повышения точности системы ГЛОНАСС планируется запустить шесть высокоорбитальных навигационных спутников «Глонасс-В», из них два аппарата — с помощью ракет-носителей «Союз-2.1б», а четыре — с использованием ракет «Ангара-А5» (в 2025 году). Первый заместитель генерального директора «Роскосмоса» Юрий Урличич сообщил, что за счёт запуска шести высокоорбитальных спутников «точность системы ГЛОНАСС повысится на четверть».
    AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

    Подробнее
    Реклама

    Комментарии 2

      +2
      новость конечно хорошая, и прибор первый из гугл картинок вставлен в статью, ну хоть немного в тему =).

      «За последние пять месяцев мы показали самые лучшие результаты по сравнению с другими эталонами, по оценке из Франции»,

      ведь не поленился, полез за пруфами, вроде как и вправду UTC(su) очень хорошо себя ведет
      ftp2.bipm.org/pub/tai/Circular-T/cirthtm/cirt.375.html
      webtai.bipm.org/database/canvas.html?utclab=ok&lab=su&mjd1=56743&mjd2=58569
      за последние 5 месцев
      webtai.bipm.org/database/canvas.html?utclab=ok&lab=su&mjd1=58486&mjd2=58569

      В последней ссылке выбираем графики слева UTC-GNSS Times (указывая min mjd 58486) и видно, что глонасс по времени не сильно то уступает GPS, хотя точность часов в конкретных спутниках к этой ошибке добавляет своего при приеме сигналов на земле
        +2
        Ммм, фазовые шумы выглядят знакомо.
        А есть инфа чьего производства будет «фапчуемый» кварцевый генератор?

        Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

        Самое читаемое