Устройства синхронизации времени по сигналам ГНСС ГЛОНАСС/GPS УСВ-Г

Назначение

Устройства синхронизации времени по сигналам ГНСС ГЛОНАСС/GPS УСВ-Г (далее по тексту УСВ-Г) предназначены для формирования шкалы времени, синхронизированной с заданной точностью с национальной шкалой времени UTC(SU), текущих значений времени и даты, синхронизированных по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС/GPS, а также для формирования каждый час сигналов проверки времени (СПВ) «6 точек».

Описание

Конструктивно УСВ-Г выполнено в виде автономного блока, состоящего из микропроцессорных устройств, предназначенного для крепления на щитах и панелях. В нижней части блоков расположены клеммные колодки для внешних подключений. Колодки закрываются отдельной крышкой.

Принцип действия УСВ-Г заключается в следующем.

Формирование шкалы времени УСВ-Г, синхронизированной с заданной точностью с национальной шкалой времени UTC(SU), сигналов проверки времени «6 точек» (СПВ) и выполнение других функций производится по программе в микропроцессоре, записанной в постоянном запоминающем устройстве. Источником опорного сигнала 1 Гц, а также кода текущих значений времени для формирования шкалы времени УСВ-Г, является встроенный OEM навигационный ГЛОНАСС/GPS приемник. УСВ-Г обеспечивают автоматическую подстройку встроенных часов.

В случае если навигационные космические аппараты вышли из зоны видимости УСВ-Г или ухудшились условия приема (то есть количество видимых спутников недостаточно для синхронизации времени УСВ-Г по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС/GPS), то УСВ-Г остается в состоянии «Синхронизирован» в течение 10 суток после последней синхронизации по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС/GPS. При этом поправка часов относительно национальной шкалы времени UTC (SU) не превысит ± 2,5 с на конец десятых суток.

СПВ выдаются в двухпроводную линию и представляют собой шесть радиоимпульсов с частотой заполнения 1 кГц, следующих с периодом 1 с. Сигнал заполнения радиоимпульсов 1 кГц имеет синусоидальную форму, начинается и заканчивается «нулевой» фазой. Началом радиоимпульсов считается «нулевая» фаза первого периода сигнала заполнения. Начало формирования радиоимпульсов совпадает с началом 55-й секунды 59-й минуты каждого часа. Длительность каждого из пяти радиоимпульсов составляет 100 мс, а длительность шестого рассчитывается по формуле:

т = 100 + 20-h [мс],                                        (1)

где h - номер часа.

Начало шестого радиоимпульса соответствует началу часа - 00m00s. Выдача сигналов проверки времени сопровождается звуковыми сигналами.

Синхронизация системного времени информационно-вычислительного комплекса (ИВК), таймера компьютера, производится по интерфейсу RS-232C в следующем порядке: ИВК (компьютер) считывает с интерфейса RS-232C время УСВ-Г и сравнивает с показаниями внутренних часов; при расхождении времени более чем на установленное значение (по умолчанию 60 мс), показания часов ИВК (таймера компьютера) корректируются по времени УСВ-Г.

Синхронизация системного времени ИВК с двумя серверами (основным и резервным) производится в следующем порядке. Основной сервер подключается к УСВ-Г по интерфейсу RS-232C, при этом синхронизация системного времени производится в порядке, описанном выше. Резервный сервер подключается к устройству сервисному (из комплекта поставки УСВ-Г) по интерфейсу RS-232C. Устройство сервисное подключается по двухпроводной линии к выходу СПВ УСВ-Г. Устройство сервисное принимает СПВ и по началу шестого сигнала производит синхронизацию корректора времени, встроенного в устройство сервисное. Корректор времени представляет собой таймер, ведущий часы, минуты, секунды, миллисекунды. Резервный сервер ИВК обращается к устройству сервисному, считывает с корректора время и сравнивает с показаниями внутренних часов резервного сервера ИВК. При расхождении времени более чем на установленное значение (по умолчанию 60 мс), показания часов ИВК корректируются по времени корректора.

УСВ-Г предназначены для работы в составе автоматизированных информационноизмерительных систем (АИИС), построенных на базе комплекса технических средств (КТС) "Энергия +".

Внешний вид УСВ-Г и устройства сервисного с указанием мест нанесения знака утверждения типа и пломбировки от несанкционированного доступа приведены на рисунке 1.

Рисунок 1 - Внешний вид УСВ-Г, устройства сервисного и схема пломбировки

Программное обеспечение

Встроенное программное обеспечение (ПО) УСВ-Г метрологически значимое, реализовано в виде единого модуля и хранится в энергонезависимой памяти, программируемой

Лист № 3

Всего листов 5 при выпуске из производства. ПО УСВ-Г логически разделено на процессы и драйверы, которые работают с разделением времени под управлением подпрограммы переключения процессов.

Структура ПО:

- подпрограмма переключения процессов;

- драйвер навигационного ГЛОНАСС/GPS приемника;

- драйвер энергонезависимой памяти;

- драйвер клавиатуры;

- процесс, обеспечивающий обмен данными по коммуникационному порту;

- процесс, обеспечивающий выдачу СПВ;

- процесс интерфейса оператора, обеспечивающий работу с ЖК-индикатором.

Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные

Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «Высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

Метрологические и технические характеристики УСВ-Г приведены в таблице 2.

Таблица 2

Знак утверждения типа

наносится типографским способом на титульный лист эксплуатационной документации и на боковую панель УСВ-Г в виде наклейки или любым технологическим способом, обеспечивающим четкое изображение знака, его стойкость к внешним воздействующим факторам, а также сохранность его изображения в течение всего установленного срока службы УСВ-Г.

Комплектность

В комплект поставки входят:

- устройство синхронизации времени по сигналам ГНСС ГЛОНАСС/GPS;

- устройство сервисное УС-01М (по заказу);

- антенна АСНМ-5;

- CD-диск с программой «Синхронизатор таймера компьютера по сигналам ГЛОНАСС/GPS» (по заказу);

- вставка плавкая н5 х 20F 1 А, 2 шт.;

- ведомость эксплуатационных документов;

- паспорт;

- руководство по эксплуатации;

- методика поверки.

Поверка

осуществляется по документу НЕКМ.426489.037 МП «Инструкция. Устройства синхронизации времени по сигналам ГНСС ГЛОНАСС/GPS УСВ-Г. Методика поверки», утвержденному первым заместителем генерального директора - заместителем по научной работе ФГУП «ВНИИФТРИ» в апреле 2015 г.

Основные средства поверки:

- радиочасы РЧ-011 (рег. № 35682-07): Задержка сигнала «1с» (на уровне 0,5 фронта сигналов), вносимая радиочасами РЧ -011 не более 10 мс;

- частотомер универсальный CNT-90 (рег. № 41567-09): диапазон измеряемых частот от 0,001 Гц до 300 МГц, пределы допускаемой относительной погрешности по частоте внутреннего опорного генератора ± 5-10-6.

Сведения о методах измерений

У стройство синхронизации времени по сигналам ГНСС ГЛОНАСС/GPS УСВ-Г. Руководство по эксплуатации НЕКМ.426479.037 РЭ.

Нормативные документы

ГОСТ 8.129-2013. «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты».

Техническая документация изготовителя.