izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"10.32446/0368-1025it-2018-8-20-24izmertech-779Research ArticleИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ И ЧАСТОТЫTIME AND FREQUENCY MEASUREMENTSЗадачи резервирования и управления в эталонах времени и частоты на основе водородных стандартовМишагинК. Г.mishagin@vremya-ch.comБеляевА. А.noemail@neicon.ruАрхиповН. С.arkhipov@vremya-ch.comЛысенкоВ. А.lysenko.v@vremya-ch.comМедведеС. Ю.medvedev@vremya-ch.comН. Новгород, РоссияRussian Federation201807022023082024Copyright © ФГУП "ВНИИФТРИ", 20232023ФГУП "ВНИИФТРИ"ФГУП "ВНИИФТРИ"https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.izmt.ru/jour/article/view/779

Рассмотрены задачи формирования выходных сигналов группового эталона времени и частоты, устойчивых к скачкам частоты в отдельных водородных стандартах, и плавного управления шкалой времени. Предложены специальные алгоритмы для решения этих задач. Работа алгоритмов продемонстрирована с помощью численного моделирования.

Two problems for atomic clock ensemble output signal generation are considered: generation of robust output signal, stable to frequency jumps in the reference clock, and smooth steering of time scale. Special algorithms are proposed to solve both problems. The work of the algorithms is demonstrated by numerical modeling

водородный стандарт времени и частотыэталон времени и частотышкала временинестабильность частотыhydrogen maserensemble of atomic clockstime scalefrequency stabilityReferencesBlinov I., Domnin Yu., Donchenko S., Goncharov A., Koshelyaevsky N., Kostromin V., Noretz I., Smirnov Yu. Progress at the State Time and Frequency Standard of Russia // Proc. 45th Annual Precise Time and Time Interval (PTTI) Systems and Applications Meeting. Bellevue, December 2-5, 2013.Blinov I., Domnin Yu., Donchenko S., Goncharov A., Koshelyaevsky N., Kostromin V., Noretz I., Smirnov Yu. Progress at the State Time and Frequency Standard of Russia // Proc. 45th Annual Precise Time and Time Interval (PTTI) Systems and Applications Meeting. Bellevue, December 2-5, 2013.Бойко А. И., Купалова О. В. Ансамбль водородных генераторов ГЭВЧ как «виртуальный фонтан» // Метрология времени и пространства: Материалы VII Международного симпозиума. Суздаль, 17-19 сентября, 2014. С. 53-54.Бойко А. И., Купалова О. В. Ансамбль водородных генераторов ГЭВЧ как «виртуальный фонтан» // Метрология времени и пространства: Материалы VII Международного симпозиума. Суздаль, 17-19 сентября, 2014. С. 53-54.Беляев А. А., Демидов Н. А., Медведев С. Ю., Пастухов А. В., Сахоров Б. А., Блинов И. Ю. Аппаратура водородных хранителей эталонов единиц времени и частоты // Вестник метролога. 2015. № 2. С. 14-23.Беляев А. А., Демидов Н. А., Медведев С. Ю., Пастухов А. В., Сахоров Б. А., Блинов И. Ю. Аппаратура водородных хранителей эталонов единиц времени и частоты // Вестник метролога. 2015. № 2. С. 14-23.Stephen M. USNO report to the CGSIC Timing Subcommittee. 54th Meeting of the civil GPS Service Interface Committee. Washington, 8-9 September, 2014. [Электрон. ресурс]: http://www.gps.gov/cgsic/meetings/2014/mitchell.pdf (дата обращения: 02.07.2018).Stephen M. USNO report to the CGSIC Timing Subcommittee. 54th Meeting of the civil GPS Service Interface Committee. Washington, 8-9 September, 2014. [Электрон. ресурс]: http://www.gps.gov/cgsic/meetings/2014/mitchell.pdf (дата обращения: 02.07.2018).Кардашев Н. С. и др. «Радиоастрон» - телескоп размером 300 000 км: основные параметры и первые результаты наблюдений // Астрономический журнал. 2013. Т. 90. № 3. С. 179-222. DOI: 10.7868/S000462991303002X.Кардашев Н. С. и др. «Радиоастрон» - телескоп размером 300 000 км: основные параметры и первые результаты наблюдений // Астрономический журнал. 2013. Т. 90. № 3. С. 179-222. DOI: 10.7868/S000462991303002X.Droz F., Mosset P., Wang Q., Rochat P., Belloni M., Gioia M., Resti A., Waller P. Space passive hydrogen Maser - performances and lifetime data // Proc. Joint 2009 European Frequency and Time Forum & 2009. IEEE Frequency Control Symposium. Besançon, France, 20-24 April, 2009. P. 393-398. DOI: 10.1109/FREQ.2009.5168208.Droz F., Mosset P., Wang Q., Rochat P., Belloni M., Gioia M., Resti A., Waller P. Space passive hydrogen Maser - performances and lifetime data // Proc. Joint 2009 European Frequency and Time Forum & 2009. IEEE Frequency Control Symposium. Besançon, France, 20-24 April, 2009. P. 393-398. DOI: 10.1109/FREQ.2009.5168208.Guéna J., Abgrall M., Rovera D., Laurent Ph., Chupin B., Lours M., Santarelli G., Rosenbusch P., Tobar M. E., Li R., Gibble K., Clairon A., Bize S. Progress in atomic fountains at LNE-SYRTE // Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control. 2012. V. 59. No. 3. P. 391-420. DOI: 10.1109/TUFFC.2012.2208.Guéna J., Abgrall M., Rovera D., Laurent Ph., Chupin B., Lours M., Santarelli G., Rosenbusch P., Tobar M. E., Li R., Gibble K., Clairon A., Bize S. Progress in atomic fountains at LNE-SYRTE // Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control. 2012. V. 59. No. 3. P. 391-420. DOI: 10.1109/TUFFC.2012.2208.Le Targat R. e. a. Experimental realization of an optical second with strontium lattice clocks // Nature communications. 2013. V. 4. No. 2109. P. 1-9. DOI: 10.1038/ncomms3109.Le Targat R. e. a. Experimental realization of an optical second with strontium lattice clocks // Nature communications. 2013. V. 4. No. 2109. P. 1-9. DOI: 10.1038/ncomms3109.Чернышев И. Н., Беляев А. А., Мишагин К. Г. Погрешность измерения нестабильности частоты методом трех генераторов // Измерительная техника. 2012. Т. 7. С. 37-41.Чернышев И. Н., Беляев А. А., Мишагин К. Г. Погрешность измерения нестабильности частоты методом трех генераторов // Измерительная техника. 2012. Т. 7. С. 37-41.Мишагин К. Г., Подогова С. Д., Чернышёв И. Н., Медвелев С. Ю. Алгоритм формирования выходного сигнала группового эталона частоты // Измерительная техника. 2013. № 8. С. 34-38.Мишагин К. Г., Подогова С. Д., Чернышёв И. Н., Медвелев С. Ю. Алгоритм формирования выходного сигнала группового эталона частоты // Измерительная техника. 2013. № 8. С. 34-38.Чернышев И. Н., Мишагин К. Г. Оптимальное измерение нестабильности частоты в многоканальном компараторе // Измерительная техника. 2009. Т. 9. C. 13-17.Чернышев И. Н., Мишагин К. Г. Оптимальное измерение нестабильности частоты в многоканальном компараторе // Измерительная техника. 2009. Т. 9. C. 13-17.Athans M. The Role and Use of the Stochastic Linear-Quadratic-Gaussian Problem in Control System Design // Transaction on Automatic Control AC-16. 1971. V. 16. P. 529-552. DOI: 10.1109/TAC.1971.1099818.Athans M. The Role and Use of the Stochastic Linear-Quadratic-Gaussian Problem in Control System Design // Transaction on Automatic Control AC-16. 1971. V. 16. P. 529-552. DOI: 10.1109/TAC.1971.1099818.Koppang P., Leland R. Linear quadratic stochastic control of atomic hydrogen masers // Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control. 1999. V. 46. No. 3. P. 517-522. DOI: 10.1109/58.764838.Koppang P., Leland R. Linear quadratic stochastic control of atomic hydrogen masers // Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control. 1999. V. 46. No. 3. P. 517-522. DOI: 10.1109/58.764838.Koppang P. A. State space control of frequency standards // Metrologia. 2016. V. 53. No. 3. P. R60. DOI: 10.1088/0026-1394/53/3/R60.Koppang P. A. State space control of frequency standards // Metrologia. 2016. V. 53. No. 3. P. R60. DOI: 10.1088/0026-1394/53/3/R60.Farina M., Galleani M., Tavella P. A control theory approach to clock steering techniques // IEEE transactions on ultrasonics, ferroelectrics, and frequency control. 2010. V. 57. No. 10. P. 2257-2270. DOI: 10.1109/TUFFC.2010.1687Farina M., Galleani M., Tavella P. A control theory approach to clock steering techniques // IEEE transactions on ultrasonics, ferroelectrics, and frequency control. 2010. V. 57. No. 10. P. 2257-2270. DOI: 10.1109/TUFFC.2010.1687

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