izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"10.32446/0368-1025it.2022-9-40-44izmertech-1634Research ArticleИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ И ЧАСТОТЫTIME AND FREQUENCY MEASUREMENTSАвтоматическая система сличения и прогнозирования расхождений шкал времени удалённых эталонов времени на основе фазовых измерений глобальных навигационных спутниковых системAutomatic system for remote timescales comparison and prediction using carrier-phase measurements of the global navigation satellite systemshttps://orcid.org/0000-0002-4049-0636КараушА. А.KaraushA. A.

Артем Андреевич Карауш

г. п. Менделеево, Московская обл.

Artem A. Karaush

karaush_aa@vniiftri.ruВсероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измеренийРоссияRussian Metrological Institute of technical physics and radio engineeringRussian Federation202219052023094044Copyright © ФГУП "ВНИИФТРИ", 20232023ФГУП "ВНИИФТРИ"ФГУП "ВНИИФТРИ"https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.izmt.ru/jour/article/view/1634

Рассмотрена задача поддержания в заданных пределах синхронизации национальной шкалы времени Российской Федерации UTC(SU) с международной шкалой координированного времени UTC. Методы сличения удалённых шкал времени, применяемые в работе Государственного первичного эталона единиц времени, частоты и национальной шкалы времени ГЭТ 1-2022, не обеспечивают выполнение перспективных требований к синхронности UTC(SU) и UTC. В настоящее время не производится прогнозирование расхождения UTC(SU) и UTC, на практике используют данные официальных бюллетеней Международного бюро мер и весов. Эти данные доступны с большой задержкой во времени, что усложняет обеспечение синхронности национальной шкалы времени с международной. В настоящем исследовании разработаны методы и алгоритмы, которые позволят обеспечить выполнение перспективных требований к пределам допустимого расхождения UTC(SU) и UTC. Решены следующие задачи: выбран метод сличения удалённых шкал времени, разработан алгоритм оперативного автоматического прогнозирования расхождения названных выше шкал времени с задержкой не более одних суток на основе выбранного метода сличения. Разработано программное обеспечение, реализующее предложенные методы и алгоритмы. Проведён анализ эффективности работы разработанной системы на основе сравнения с оценками Международного бюро мер и весов. Область применения полученных результатов – обеспечение функционирования ГЭТ 1-2022 в рамках заданных технических требований.

The problem of maintaining synchronization of the national time scale of the Russian Federation UTC(SU) with the international coordinated time scale UTC within the specified limits is considered. Methods for comparing remote time scales currently used in the work of the State Standard of Time and Frequency GET 1-2022 do not allow meeting the upcoming requirements for UTC(SU) and UTC synchronization. Forecasting the difference between UTC(SU) and UTC is currently not carried out; in practice, data from the official bulletins of the International Bureau of Weights and Measures (BIPM) are used. These data are available with a large time delay, which also makes it difficult to ensure that the national time scale is in sync with the international one. The purpose of this study is to develop methods and algorithms that will ensure the fulfillment of upcoming requirements for the limits of acceptable difference between UTC(SU) and UTC. To do this, it is necessary to solve the following tasks: the choice of a method for comparing remote time scales, the development of an algorithm for the operational automatic prediction of the discrepancy of the above time scales with a delay of no more than one day based on the chosen method of comparison. To accomplish the tasks set, software was developed that implements the proposed methods and algorithms. An analysis of the effectiveness of the developed system was also carried out based on a comparison with the estimates of the International Bureau of Weights and Measures. The scope of the results obtained is to ensure the functioning of the State Standard GET 1-2022 within the framework of the technical requirements specified for it.

сличение эталонов времениглобальные навигационные спутниковые системыфазовые измеренияпрогнозирование шкал времениremote timescales comparisonGNSSphase measurementstimescale predictionReferences. Panfi lo G., Arias F., Metrologia, 2019, vol. 56, no. 4, 042001. https://doi.org/10.1088/1681-7575/ab1e687. Panfi lo G., Arias F., Metrologia, 2019, vol. 56, no. 4, 042001. https://doi.org/10.1088/1681-7575/ab1e687Panfi lo G., Harmegnies A., Tisserand L., Metrologia, 2014, vol. 51, no. 3, pp. 285–292. https://doi.org/10.1088/0026-1394/51/3/285Panfi lo G., Harmegnies A., Tisserand L., Metrologia, 2014, vol. 51, no. 3, pp. 285–292. https://doi.org/10.1088/0026-1394/51/3/285Petit G., Arias F., Harmegnies A., Panfi lo G., Tisserand L., Metrologia, 2014, vol. 51, no. 1, pp. 33–39. https://doi.org/10.1088/0026-1394/51/1/33Petit G., Arias F., Harmegnies A., Panfi lo G., Tisserand L., Metrologia, 2014, vol. 51, no. 1, pp. 33–39. https://doi.org/10.1088/0026-1394/51/1/33Teunissen P., Montenbruck O., Handbook of Global Navigation Satellite Systems, Springer, 2017, 1209 p.Teunissen P., Montenbruck O., Handbook of Global Navigation Satellite Systems, Springer, 2017, 1209 p.Zumberge J. F., Hefl in M. B., Jeff erson D. C., Watkins M. M., Webb F. H., J. Geophys. Res., 1997, vol. 102, no. B3, pp. 5005– 5017. https://doi.org/10.1029/96JB03860Zumberge J. F., Hefl in M. B., Jeff erson D. C., Watkins M. M., Webb F. H., J. Geophys. Res., 1997, vol. 102, no. B3, pp. 5005– 5017. https://doi.org/10.1029/96JB03860Collins P., Bisnath S., Lahaye F., Heroux P., Navigation, 2010, vol. 57, no. 2, pp. 123–135. https://doi.org/10.1002/j.2161-4296.2010.tb01772.xCollins P., Bisnath S., Lahaye F., Heroux P., Navigation, 2010, vol. 57, no. 2, pp. 123–135. https://doi.org/10.1002/j.2161-4296.2010.tb01772.xLaurichesse D., Mercier F., Berthias J.P., Broca P., Cerri L., Navigation, 2009, vol. 56, no. 2, pp. 135–149. https://doi.org/10.1002/j.2161-4296.2009.tb01750.xLaurichesse D., Mercier F., Berthias J.P., Broca P., Cerri L., Navigation, 2009, vol. 56, no. 2, pp. 135–149. https://doi.org/10.1002/j.2161-4296.2009.tb01750.xGeng J., Meng X., Dodson A., Teferle F., Journal of Geodesy, 2010, vol. 84, pp. 569–581. https://doi.org/10.1007/s00190-010-0399-xGeng J., Meng X., Dodson A., Teferle F., Journal of Geodesy, 2010, vol. 84, pp. 569–581. https://doi.org/10.1007/s00190-010-0399-xGe M., Gendt G., Rothacher M., Shi C., Liu J., Journal of Geodesy, vol. 82, no. 7, pp. 389–399. https://doi.org/10.1007/s00190-007-0187-4Ge M., Gendt G., Rothacher M., Shi C., Liu J., Journal of Geodesy, vol. 82, no. 7, pp. 389–399. https://doi.org/10.1007/s00190-007-0187-4Delporte J., Mercier F., Laurichesse D. Galy O., International Journal of Navigation and Observation, 2008. https://doi.org/10.1155/2008/273785Delporte J., Mercier F., Laurichesse D. Galy O., International Journal of Navigation and Observation, 2008. https://doi.org/10.1155/2008/273785Panfi lo G., Arias F., IEEE Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control, 2010, vol. 57, no. 1, pp. 140–150. https://doi.org/10.1109/TUFFC.2010.1390Panfi lo G., Arias F., IEEE Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control, 2010, vol. 57, no. 1, pp. 140–150. https://doi.org/10.1109/TUFFC.2010.1390Riley W., Howe D., Handbook of Frequency Stability Analysis, Special Publication (NIST SP), National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD, 2008, 158 p.Riley W., Howe D., Handbook of Frequency Stability Analysis, Special Publication (NIST SP), National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD, 2008, 158 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.