izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"10.32446/0368-1025it.2021-8-51-55izmertech-1937Research ArticleИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ И ЧАСТОТЫTIME AND FREQUENCY MEASUREMENTSРеализация метода оптимальной автоподстройки шкалы времени атомных часовImplementation of optimal automatic steering of atomic clock timescalehttps://orcid.org/0000-0002-5989-653XМишагинК. Г.MishaginK. G.

Константин Геннадьевич Мишагин

Н. Новгород

Konstantin G. Mishagin

N. Novgorod

mishagin@vremya-ch.comМедведевС. Ю.MedvedevS. Y.

Сергей Юрьевич Медведев

Н. Новгород

Sergey Yu. Medvedev

N. Novgorod

medvedev@vremya-ch.comНижегородский государственный университет им. Н. И. ЛобачевскогоРоссияVremya-CH JSCRussian Federation202110082023085155Copyright © ФГУП "ВНИИФТРИ", 20232023ФГУП "ВНИИФТРИ"ФГУП "ВНИИФТРИ"https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.izmt.ru/jour/article/view/1937

Рассмотрена задача физической реализации на рабочих и вторичных эталонах шкал атомного времени, максимально приближённых к национальной шкале времени UTC(SU). Представлены результаты анализа установившегося режима автоподстройки шкалы времени водородного стандарта частоты относительно UTC(SU). Использован дифференциальный метод сравнения шкал времени на основе кодовых измерений сигналов глобальных навигационных спутниковых систем. Рассчитаны параметры фильтра Калмана и линейно-квадратичного регулятора. Представлено сравнение теоретических и экспериментальных оценок характеристик погрешности автоподстройки. Полученные результаты можно применять для повышения точности ведения шкал времени рабочих и вторичных эталонов.

The problem of physical implementation of atomic timescales maximally adjusted to the national timescale UTC(SU) for working and secondary standards is considered. Results of analysis of stationary process of hydrogen maser timescale automatic steering to UTC(SU) using common view technique based on the signals of global navigational systems are presented. Calculation of Kalman filter and linear quadratic regulator parameters is described. Theoretical and experimental estimations of automatic steering quality characteristics are compared and discussed. The results obtained can be used to improve the accuracy of timescales on working and secondary standards.

шкала временистандарт частоты и времениатомные часынестабильность частотывариация Алланасинхронизациялинейно-квадратичное гауссовское управлениеtime scalefrequency standardatomic clockfrequency stabilityAllan variancesynchronizationLinear Quadratic Gaussian controlReferencesA Suggested GPS Format Update for GPS/GLONASS, available at: https://webtai.bipm.org/ftp/pub/tai/data/cggtts_format_v2.pdf(accessed: 06.07.2021).A Suggested GPS Format Update for GPS/GLONASS, available at: https://webtai.bipm.org/ftp/pub/tai/data/cggtts_format_v2.pdf(accessed:06.07.2021).Донченко С. И., Блинов И. Ю., Норец И. Б., Смирнов Ю. Ф., Беляев А. А., Демидов Н. А., Сахаров Б. А., Воронцов В. Г. Характеристики долговременной нестабильности водородных стандартов частоты и времени нового поколения // Измерительная техника. 2020. № 1. С. 35–38. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2020-1-35-38Donchenko S. I., Blinov I. Yu., Norets I. B., Smirnov Yu. F., Belyaev A. A., Demidov N. A., Sakharov B. A., Vorontsov V. G., Measurement Techniques, 2020, vol. 63, no. 1, pp. 34–37. https://doi.org/10.1007/s11018-020-01746-8Rutman J., Proc. IEEE, Sept. 1978, vol. 66, no. 9, pp. 1048– 1075. https://doi.org/10.1109/PROC.1978.11080Rutman J., Proc. IEEE, Sept. 1978, vol. 66, no. 9, pp. 1048– 1075. https://doi.org/10.1109/PROC.1978.11080Koppang P., Leland R., IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control, May 1999, vol. 46, no. 3, pp. 517–522. https://doi.org/10.1109/58.764838Koppang P., Leland R., IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control, May 1999, vol. 46, no. 3, pp. 517–522. https://doi.org/10.1109/58.764838Mishagin K. G., Lysenko V. A., Medvedev S. Y., IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control, May 2020, vol. 67, no. 5, pp. 1080–1087. https://doi.org/10.1109/TUFFC.2019.2957650Mishagin K. G., Lysenko V. A., Medvedev S. Y., IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control, May 2020, vol. 67, no. 5, pp. 1080–1087. https://doi.org/10.1109/TUFFC.2019.2957650Gelb A., Applied Optimal Estimation, Cambridge, MSEAS, The M.I.T. Press, 1974.Gelb A., Applied Optimal Estimation, Cambridge, MSEAS, The M.I.T. Press, 1974.Matsakis D., Metrologia, 2019, vol. 56, no. 2, pp. 025007. http://doi.org/10.1088/1681-7575/ab0614Matsakis D., Metrologia, 2019, vol. 56, no. 2, pp. 025007. http://doi.org/10.1088/1681-7575/ab0614

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