Групповые хранители частоты и времени ГХЧВ

Назначение

Групповые хранители частоты и времени ГХЧВ (далее по тексту - ГХЧВ) предназначены для хранения единиц времени, частоты и шкалы времени, воспроизводимых Государственным первичным эталоном единиц времени, частоты и национальной шкалы времени ГЭТ 1-2012.

Описание

Работа ГХЧВ основана на хранении единиц времени и частоты, воспроизводимых ГЭТ 1-2012, а также на хранении групповой шкалы времени, синхронизированной с национальной шкалой времени UTC(SU).

ГХЧВ состоит из стандартов частоты и времени водородных (СЧВВ); системы измерения, обработки, контроля и управления (СИОКУ); системы формирования групповой частоты и шкалы времени (СФГЧ); автоматизированного рабочего места инженера системы (АРМИС) и источника бесперебойного питания по переменному току с комплектом аккумуляторных батарей (ИБП).

В состав ГХЧВ входят четыре СЧВВ типа Ч1-1003М с автономной настройкой СВЧ резонатора на вершину спектральной линии атомов водорода. Выходные синусоидальные (5; 10 и 100 МГц) и импульсный (1 Гц) сигналы СЧВВ служат опорными сигналами для составных частей ГХЧВ.

Все технические средства ГХЧВ объединены в локальную сеть. Все события и измерения, проводимые ГХЧВ, синхронизированы во времени по протоколу NTP. Автоматизация работы ГХЧВ обеспечивается специальными программными средствами (СПО) из его состава, которые выполняют сбор, хранение, обработку и выдачу измерительной информации в установленных форматах.

Под управлением СПО в автоматизированном режиме решаются следующие задачи:

- проведение измерений относительного отклонения частоты выходных синусоидальных сигналов 100 МГц СЧВВ относительно опорного (СЧВВо), при интервале времени измерения 1 с с использованием многоканального фазового компаратора 10265 Timetech;

- проведение измерений смещений выходных импульсных сигналов 1 Гц СЧВВ относительно СЧВВо , а также смещений выходных импульсных сигналов 1 Гц СЧВВо относительно рабочей шкалы времени ГХЧВ при интервале времени измерения 1 с с использованием многоканального измерителя интервалов времени 10409 Timetech;

- проведение измерений смещений эталонных сигналов времени (ЭСВ), передаваемых глобальными навигационными спутниковыми системами (ГНСС) ГЛОНАСС и GPS относительно рабочей шкалы времени ГХЧВ при интервале времени измерения 16 мин с использованием приёмника сигналов ГНСС Dicom GTR51;

- проведение измерений смещений ЭСВ, передаваемых Московским телевизионным техническим центром «Останкино» относительно рабочей шкалы времени ГХЧВ при интервале времени измерения 1 с с использованием блока привязки по телевизионным сигналам МГФК.408483.057 (БПТС) и частотомера Agilent 53230A;

- сбор и обработка результатов измерений;

- оценка метрологических характеристик СЧВВ;

- расчёт групповой шкалы времени ГХЧВ;

- формирование рабочей шкалы ГХЧВ;

- проведение сравнений групповой шкалы времени ГХЧВ с национальной шкалой времени UTC(SU);

- формирование файлов, содержащих измерительную информацию ГХЧВ с результатами внутренних сличений;

Лист № 2

Всего листов 8

- формирование файлов, содержащих информацию с результатами сравнений групповой шкалы времени ГХЧВ с национальной шкалой времени по сигналам ГНСС, а также по телевизионным сигналам;

- резервирование и архивирование измерительной информации;

- выдача сообщений оператору.

Формирование групповой частоты и шкалы времени осуществляется с использованием СФГЧ. Она предназначена для формирования синусоидальных сигналов 5 МГц и 10 МГц, импульсных сигналов 1 Гц с и поддержания смещений формируемой шкалы времени относительно групповой шкалы времени ГХЧВ в пределах ± 1 нс в реальном масштабе времени. Сигналы СФГЧ являются выходными сигналами ГХЧВ.

Обработка результатов измерений, ввод исходных данных по управлению работой ГХЧВ, а также формирование выходной измерительной информации ГХЧВ осуществляется с использованием АРМИС, которое представляет собой персональную электронно-вычислительную машину с комплектами общего и специального программного обеспечения (ПО).

Защита технических средств ГХЧВ от перебоев в энергоснабжении, снижения напряжения в сети, кратковременного падения напряжения, скачков напряжения и тока осуществляется источником бесперебойного питания по переменному току Digital Energy LP 33 10 кВА с комплектом аккумуляторных батарей.

Конструктивно СЧВВ размещаются на шкафах телекоммуникационных 19" напольных высотой 18U, СИОКУ размещается в двух сетевых шкафах 19” высотой 42U, СФГЧ размещается в одном сетевом шкафу 19” высотой 42U, АРМИС комплектуется столом и креслом оператора. Внешний вид ГХЧВ представлен на рисунке 1.

Рисунок 1 - Внешний вид ГХЧВ

Внешний вид лицевых панелей и задних стенок составных частей ГХЧВ приведен на рисунках 2 - 4. На рисунках указаны места установки замков с номерными ключами и места пломбировки для защиты от несанкционированного доступа.

Место установки замка для защиты от несанкционированного доступа

Места пломбировки от несанкционированного доступа

Рисунок 2 - Внешний вид СЧВВ

Место нанесения зна

ка утверждения типа

есто установки замка для защиты от несанкционированного доступа

Рисунок 3 - Внешний вид СИОКУ

Место установки замка для защиты от несанкционированного доступа

Рисунок 4 - Внешний вид СФГЧ

ГХЧВ предназначены для работы в термостатированных помещениях, в которых поддерживаются следующие нормальные условия эксплуатации:

температура воздуха - (20±5) °С

относительная влажность воздуха (без конденсации) - (30.. .80) %

атмосферное давление - (630.795) мм рт. ст.

скорость изменения температуры, не более 0,2 °С /ч.

Программное обеспечение

Идентификационные данные (признаки) ПО приведены в таблице 1.

Таблица 1- Идентификационные данные программного обеспечения.

Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний» по Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

Метрологические и технические характеристики ГХЧВ приведены в таблице 2.

Таблица 2

Знак утверждения типа

наносится типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации МГФК.403511.021 РЭ и на лицевую сторону стойки СИОКУ в виде наклейки или любым технологическим способом, обеспечивающим четкое изображение знака, его стойкость к внешним воздействующим факторам, а также сохранность его изображения в течение всего установленного срока службы ГХЧВ.

Комплектность

Комплект поставки ГХЧВ представлен в таблице 2.

Таблица 2

Поверка

осуществляется в соответствии с документом МГФК.403511.021 МП «Инструкция. Групповые хранители частоты и времени ГХЧВ Методика поверки», утвержденным первым заместителем генерального директора - заместителем по научной работе ФГУП «ВНИИФТРИ» в апреле 2015 г.

Основные средства поверки:

- Государственный первичный эталон единиц времени, частоты и национальной шкалы времени ГЭТ 1-2012: диапазон измеряемых интервалов времени от 1,0 •IO-9 с до 1,0 •IO8 с, пределы допускаемых смещений национальной шкалы времени UTC(SU) относительно UTC ± 10 нс.

- частотомер универсальный CNT-90 (рег. № 41567-09): диапазон измеряемых частот от 0,001 Гц до 300 МГц, пределы допускаемой относительной погрешности по частоте внутреннего опорного генератора ± 5,0 • 10-6;

- стандарт частоты и времени водородный Ч1-75А (рег. № 11073-87): номинальные значения частоты выходных сигналов 1 Гц; 5 МГц, 100 МГц, Нестабильность частоты выходных сигналов при интервале времени измерения 1 ч не более 1,5 • 10-15, при интервале времени измерения 1 сут не более 5,0 • 10-16;

- компаратор частотный VCH-314 (рег № 35266-07): номинальные значения частоты входных сигналов 5; 10; 100 МГц, вносимое среднее квадратическое относительное двухвыборочное отклонение частоты входных сигналов при ти > 1000 с, не более 5,0 • 10-16.

Сведения о методах измерений

ГОСТ 8.129-2013 Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты.

Групповые хранители частоты и времени ГХЧВ. Руководство по эксплуатации МГФК.403511.021 РЭ.

Нормативные документы

ГОСТ 8.129-2013. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты.

Технические условия МГФК.403511.021 ТУ.