А.В. Сальцберг1, К.Г. Шупен2, А.Ю. Феоктистов3

1-3 АО «Российский институт радионавигации и времени» (Санкт-Петербург, Россия)

Постановка проблемы. В связи с широким распространением глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) во всех сферах современного общества постоянно повышаются требования, предъявляемые к точности предоставляемых навигационных услуг. В свою очередь, точность навигации потребителя в значительной степени определяется свойствами квантового стандарта частоты (КСЧ), работающего на борту космического аппарата (КА) ГНСС. Тип КСЧ и его характеристики имеют решающее значение для построения стратегии синхронизации времени в ГНСС с целью уменьшения погрешности прогнозирования расхождения бортовых шкал времени (БШВ) КА относительно шкалы системного времени ГНСС. Вклад погрешности прогнозирования расхождения шкал времени в значение эквивалентной погрешности измерения дальности потребителя определяет точность навигационных и координатно-временных определений по сигналам КА ГНСС.

Цель. Провести анализ характеристик бортовых КСЧ разных типов в составе ГНСС и выполнить оценку потенциальной точности синхронизации БШВ КА различных ГНСС на основе реальных данных.

Результаты. Проведен сравнительный анализ результатов эксплуатации бортовых квантовых стандартов частоты. Представлены оценки их точностных характеристик (ТХ) на основе данных, находящихся в открытом доступе. Выполнен обзор доступных источников информации. Приведена интерпретация полученные результатов с точки зрения анализа состава шумов, присущих различным типам стандартов. Представлена оценка потенциальной точности прогнозирования поправок к бортовой шкале времени.

Практическая значимость. Результаты сравнительного анализа ТХ КСЧ, применяемых в современных ГНСС, позволяют определить наиболее перспективные направления развития ГНСС ГЛОНАСС.

Сальцберг А.В., Шупен К.Г., Феоктистов А.Ю. Оценка состояния бортовых стандартов частоты глобальных навигационных спутниковых систем в процессе эксплуатации // Радиотехника. 2022. Т. 86. № 11. С. 152−161. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202211-22

1. Rochat P., Droz F., Wang Q., Froidevaux S. Atomic Clocks and Timing Systems in Global Navigation Satellite Systems // Proc. of the European Navigation Conference. Gdansk, Poland. April 2012. 11 p.
2. Информационно-аналитический центр координатно-временного и навигационного обеспечения (ИАЦ КВНО) ФГУП ЦНИИмаш. Прикладной потребительский центр [Электронный ресурс]. – URL: http://www.glonass-iac.ru/. Архив данных: ftp://ftp.glonass-iac.ru/МСС/PRODUCTS/.
3. International GNSS Service [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.igs.org/.
4. Одуан К., Гино Б. Измерение времени. Основы GPS. М.: Техносфера. 2002. 400 с.
5. Senior K.L., Ray J.R., Beard L.R. Characterization of periodic variations in the GPS satellite clocks // GPS Solutions. Springer. 2008. V. 12. P. 211-225.
6. Сальцберг А.В., Шупен К.Г. Пути улучшения среднесрочного прогноза частотно-временных поправок к бортовым шкалам времени ГНСС // Сб. статей «Радионавигационные технологии». Вып. 9 / Под ред. А.И. Перова. М.: Радиотехника. 2020.
   С. 83-91.
7. Riley W.J. Handbook of frequency stability analysis // NIST Special Publication 1065. Washington: U.S. Government Printing office. 2008. 136 p.