Просмотр сведений о научной статье


Обложка номера

№2 2019

Заголовок

Модернизация аппаратуры управления бортовой шкалой времени космических аппаратов «Глонасс-К2»

Авторы

М.Н. Уткин, А.Г. Сайбель

Организация

АО «Российский институт радионавигации и времени»
г. Санкт-Петербург, Российская Федерация

Аннотация

Бортовые квантовые стандарты частоты навигационных космических аппаратов могут испытывать непрогнозируемые малые скачки частоты. Данные скачки приводят к ухудшению точности навигационного поля и при существующих требованиях к погрешности определения местоположения не могут быть исключены из рассмотрения. Традиционный метод обнаружения скачков частоты с помощью наземной подсистемы контроля и управления не обеспечивает своевременного оповещения потребителей о снижении точности определения местоположения. Перспективным методом повышения целостности навигационного поля глобальной навигационной спутниковой системы является использование системы автономного непрерывного контроля шкалы времени бортового синхронизирующего устройства. В работе описана предложенная авторами схема построения основного элемента подобных систем – частотного компаратора. Основным отличием предлагаемой системы от существующих решений является применение преобразователя «временной интервал – цифровой код» для оценки поправки часов, что позволяет уменьшить массу, габариты и потребляемую устройством мощность. Рассмотрены особенности реализации частотного компаратора прямого преобразования для бортовой аппаратуры космического аппарата, а также представлена структурная схема разработанного и изготовленного макета.

Ключевые слова

скачки частоты, преобразование временных интервалов в цифровой код, частотный компаратор, автокалибровка

Список литературы

[1] Wang Q., Rochat P. An anomaly clock detection algorithm for a robust clock ensemble // 41st Annual Precise Time and Time Interval Meeting. 2009, pp. 121-129.

[2] ГЛОНАСС. Интерфейсный контрольный документ. Навигационный радиосигнал в диапазонах L1, L2 (редакция 5.1). М. : РНИИКП, 2008. 72 с.

[3] ГОСТ 8.567-2014. Измерение времени и частоты. Термины и определения. М. : Стандартинформ, 2014. 16 с.

[4] Handbook of frequency stability analysis : NIST Special Publication 1065 / W. J. Riley. Gaithersburg : NIST, 2008. 136 p.

[5] Глухова С. А., Тиунов В. В., Хорожевский И. С. Микросхемы интегральные. Цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи. М. : Дейтон, 2018. 211 с.

[6] Уткин М. Н. Математическая модель частотного компаратора на основе преобразователя «временной интервал – цифровой код», учитывающая нелинейные статические характеристики преобразователя // Материалы IX Международного симпозиума «Метрология времени и пространства», ФГУП «ВНИИФТРИ», 2018.

[7] Time-to-Digital Converters / S. Henzler. Netherlands : Springer, 2010. 124 p.

[8] Wey H. M., Guggenbuhl W. Noise Transfer Characteristics of a Correlated Double Sampling Circuit // IEEE Transactions on Circuits and Systems, 1986, vol. 1, no. 10, pp. 1028-1030.

[9] Samarah A., Carusone A. C. A Digital Phase-Locked Loop with Calibrated Coarse and Stochastic Fine TDC // IEEE Journal of Solid-State Circuits, 2013, vol. 48, pp. 1829-1841.

[10] Ito S., Nishimura S., Kobayashi H., Uemori S., Tan Y., Takai N., Yamaguchi T. J., Niitsu K. Stochastic TDC architecture with self-calibration // IEEE Asia Pacific Conference on Circuits and Systems, 2010, pp. 1027-1030.

[11] Lee M., Abidi A. A. A 9 b, 1.25 ps Resolution Coarse–Fine Time-to-Digital Converter in 90 nm CMOS that Amplifies a Time Residue // IEEE Journal of Solid State Circuits, 2008, vol. 43, pp. 769-777.

[12] Патент РФ № 171560. Устройство преобразования временных интервалов в цифровой код с автокалибровкой / Уткин М. Н. 2017, Бюл. № 16.



Цитирование данной статьи

Уткин М.Н., Сайбель А.Г. Модернизация аппаратуры управления бортовой шкалой времени космических аппаратов «Глонасс-К2» // Космические аппараты и технологии. 2019. Т. 3. № 2. С. 94-100. doi: 10.26732/2618-7957-2019-2-94-100