Патент ссср 160464

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПРИВЯЗКИ К СИГНАЛАМ ТОЧНОГО ВРЕМЕНИ

Описываемое изобретение относится к устройствам для автоматической привязки прецизионной (астроеЕомпческой) аппаратуры для измерения времени к сигналам точного времени, принимаемым по радио.

Известные автоматические устройства для коррекции (привязки) прецизионной времяизмеряющей аппаратуры, преимущественно кварцевых часов, сложе1ы и малонадежны В работе, не позволяют полностью исключить субъее<ТЕЕВнуЕО Ошибку Оператора. Послед11ее является следствием применения в известной аппаратуре таких малонадежных и сложных элементов схемы, как вспомогательные делители частоты и фазирующие устройства.

Особенность устройства состоит в том, что оно вкепочает канал формирования подвижного секундного импульса, содержащий блоки усиления, деления и фазовращатель для изменения временного положения секундных импульсов по отношению к задающей частоте кварцевых часов, а также следящую систему и канал поиска и помехозащиты, включающие генератор задержки, генератор строб-импульса, амплитудный дискриминатор, детектор сигнала и транзитропнь1й генератор поиска, для четкой фиксации сигнала времени в комплексе с релейной системой помехозащиты, включенной в систему управления, содержащую двойной канал с генератором задающего импульса и генератором обратного хода.

Частота ведущих кварцевых часов поступает на делители частоты и фазовращатель, с выхода которого снимаются секундные импульсы.

Временное положение этих импульсов по отношению к задающей частоте кварцевых часов изменяется фазоврашателем. Скорость следования импульсов., зависящая от скорости вращения ротора фазовращателя, выбирается минимальной, но достаточной для обнаружеепЕя и захвата сигналов времени.

Секундные импульсы с делителей частоты поступают на канал поиска и помехозащиты, задача которого заключается в том, чтобы отличить сигнал времени от помеxè и остаHовить фазовращатель при достаточном приближении фазируемого импульса к регистрируемому сигналу времени. Эти же секундные импульсы поступают на запуск электронной следящей системы, вырабатывающей импульс, длительность которого может изменяться в зависимости от управляющего напряжения, поступающего с генератора поиска. Из заднего фронта импульса следящей системы формируется строб-импульс, которьш в дальнейшем используется для регистрации сигнала. Следящая система срабатывает в тот момент, когда передепш фронт строб-импульса находится в точке, от которой происходит нарастание переднего фронта сигнала времени (в точке нулевой его амплитуды) .

Запуск отсчетного устройства осуществляется секундным импульсом кварцевых часов.

Остановка отсчетного устройства производится передним фронтом строб-импульса, чем обеспечивается выдача информации о величп¹ 1G0464 не задер>ккп сигнала времени относительно секундного импульса кварцевых часов.

На фиг. 1 показана блок-схема описываемого устройства; на фиг. 2 показаны графичеcKliL соотношения напряжений на отдельны,; участках блок-схемы.

Частота 100 кг11 от ведущи" кварцевых часов (па чертеже не показаны) поступает в канал 1 форчировапия подвижного секундного импульса. Оп состоит из усилителя и обострителя частоты 2, делителя 8 с коэффициентом деления 1: 10, собранного по схеме блокинггенератора, работающего в режиме синхронизации. Импульсы блокинг-генератора с частотой 10 кг11 поступают на резонансный усилитель 4. 1холебательный контур этого усилителя настроен на первую гармонику спектралы:ой составляющей импульсов блокинггенератора. Синусоидальпое напря>кение с частотой 10 кг11, снимаемое с колебательного контура усилителя, подается на емкостной фазовра<цатель 5. Напря>кение с фазовращателя после усиления поступает на делители частоты 6, также собранные по схеме блокинггеперятора и нмеюшие общий коэффициент деления 1: 10000. Подви>кные секундные импульсы, снимаемые с выхода последнего делителя, обеспечивают синхронный запуск всех узлов устройства.

Поиск и обнаружение сигнала времени на фоне помех в секундном интервале осуществляется в канале поиска п помехозащиты 7.

После подачи на устройство питающих напря>кений двигатель 8, с валом которого жестко связан счкостпой фазоврагцатель 5, начинает вря1цаться, получая питание через нормально замкнутые контакты 9 и 10. Вращение фазовра<цатсля приводит к тому, что задержка между секундным импульсом ведущих

КВЯРЦЕВЫХ IBCOB И ССКУНДНЫМ ИМПУЛЪСОМ С блока формирования подви>кного секундного импульса все время изменяется.

Подви>кной секундный импульс запускает генератор зондирующих импульсов 11, собранный по схеме ждущего кипп-реле. Из заднего фронта этого кипп-реле формируется зондирующий импульс, который поступает на второй вход схемы совпадения 12. Первьш вход схемы совпадения 12 соединен с выходом приемника (на черте>ке не показан).

Прп временном совпадении зондирующего импульса с сигналом времени или помехой па аноде лампы схемы совпадения 12 возникает импульс совпадения. Импульс совпадения после усиления и расширения в соответствующих каскадах 18 и 14 вызывает срабатывание реле 15.

Через нормально открытые контакты 16 этого реле включается реле 17, причем одновременно через другпс ко-ITBKT«1 18 реле 15 запускается реле врс lc!»l 19. Рслс 1i задействовано через свои нормально за. п<нутые контакты 20 и самоблокируется c«o. ill, пор3iIB;1«!Io разох1кн> T«I>III ко ITBKT B>|11 21. li,poi;C

TOI 0, IlpH CpBOBT«l«BI III реле 17;.;1еньц1аетс>1 скорость вращения двигателя фазо13ращатсля.

k,01)TBKTbI 9 размыка10ТCil, а Koi(TBKTbl 22 замыкаются, включая последовательно с двигателем сопротивление 2 > .

В цепи самоблокировки реле 17 включены

I

24.

Если в следуюгцую секунду на схему совпадений 12 импульс совпадения не поступит, то реле времени 19 сработает и обесточит реле

17. Схема приходит в исходное состояние.

Двигатель фазо«pBIuBTeля работает на полных оборотах. Отсутствие импульса совпадения свидетельствует î том, что с прпемш>п<а пришла помеха.

Сигналы времени, в отличие от пох1ех, приходят каждую секунду. Поэтому в случае наличия на входе приемника сигнала времени схема работает следующим образом. Первый импульс совпадения со схемы совпадения 12 вызывает срабатывание реле 15, 17 и 19. Ре. ле 17 своими контактами 25 подготавливает цепь реле 26 и уменьшает скорость двигателя фазовра1цателя. Второй импульс совпадения вновь вызывает срабатывание рслс 15, которое также подготавливает цепь реле 26. Кроме того, контакты 18 реле 15 возвратят в исходное положение реле времени 19. Последнее имеет время реакции немногим больше секунды, поэтому реле 17 к приходу второго импульса совпадения не отпустит, как это происходило прп приходе ичпульса помехи.

Реле 26, сраоотав, самоблокирустся контактами 27. В цепи питания реле ?6 находятся нормально замкнутые контакты реле «ремспи

28. Реле 26 с«оими нормально разомкнутыми контактами 27 подгота«ли«яет цепь срабаты«àíèÿ реле 29.

Если схема совпадения 12 в третью секунду не выдаст и,lïó lьс cGI3«Bäåíè31, то реле 15 Нс срабатывает, а реле времени приведет всю схему в исходнос состояние. Это показывает, что полученные два импульса являлись по»ехой.

Если»<е в третью секунду схема совпадения выдает импульс и реле 1<> срабаты«ает, то срабатывает и реле?9 через свои 3 ормально замкнутые контакты 3), оста«а«лп.;ая двигатель фазо .pB1UBTc. ill. Конта ктямп 81 II 82 BTol >I<0 реле подгота«ли«ается схема ре«ерса дв 1гателя, а через конт: кт 83 осу«цест«ляется е-о caii: O O J1 0 K H p O I 3 K B, После остановки двигателя фазоврашятеля схема может находиться в двух возможных № 160464 состояниях, иллюстрируемых графиками н3 фиг. 2.

Первый случай соответствует такому состоянию схемы, при котором в момент окончания действия сигнала времени зондирующий импульс находится в точке нарастания переднего фронта сигнала времени и схема совпадения пс ььt13åò имп:льса. В тече:1ие секупд11, когда спгня.-: времени отсутствует, задержка подвижного секундного импульса увеличивается. Таким образом, в момент прихода следу1ошего спгl13 13 времени зондирующий импульс окажется «углубленным» в сигнал времени 113 величину задержки. B этот же момент срао тают реле 15 и 17, что умс1ьпшт скорость поиска. С этой скоростью поиск будет продолжаться сше две секунды (до остановки,7pèã3òñ7ÿ фазоврашателя).

Второй случай соответствует такому состоянию схемы, при котором в момент окончания действия сигнала вгемени зондирующий It»пульс находится на переднем фронте сигнала времени, схема совпадений выдает импульс совпадения, реле 15 и 17 сработали, уменьшиг скорость поиска. В этом случае «углубление» зондирующего импульса в сигна7 времени окажется несколько меньшим, чем в первом случае.

Таким образом, длительность импульса кипп-реле генератора зондирующих импульсов выбирается такой (равпой примерно 8,11сек), чтобы взаимное смещение зондирующего импульса и сигнала времени не вызывало B ка але поиска и помехозашиты никаких изменений.

После остановки двигателя фазоврашателя работа схемы (фиг. 1) протекает следующим образом. При окончании работы канала поиска и помехоза1циты начиняет работать электронная следя1цая система 84. После7няя состоит из фяптастронного генератора 35 33держкп. генератора строб-импульсов 36, амплитудного дискриминатора 87, детектора сигнала опшбки 88 и транзитронцого генератора поиска 39.

Фантастронный генератор задержки выдает импульс, длительность которого изменяется в зависимости от управляющего напряжения, поступающего на него с трачзитронного генератора поиска. Во время раооты канала поиска и помехозащиты на фантастронный генератор задержки через контакты 40 реле 29 подается напряжение питания, а управляющее напряжение с транзитронного генератора не поступает, т. к. контакты 41 реле 29 разомкнуты. В результате этого длительность импульса фантастронцого генератора не изменяется.

При срабатывании реле 29 на фантастронный генератор 35 подается управляющее напряжение с транзитронного генератора поиска

39. Длительность импульса фацтястропного генератора начинает измен.11ься. Из заднего фронта этого импульса формируется liìïóëüñ запуска генератора строб-импульса 86. Стробимпульс поступает на второй вход амплитудного дискриминатора 8?, на первый II. ;0;I которого подается сигнал времени от приемника.

Лмплитудный дискриминатор рябо-.аст так, что его выходное напря кение пропорционально временному рассогласова1,пю входных сигналов. С выхода амплптудп го дпскр :1мппятор3 сигналы ошибки поступают пя:1стектор сигналов ошибки,38, где опп преобрязук1тся в постоянное напряжение, пропорциональное временному ряссоглясовяцпю вхо;п1ых ctll)13лов. Это постоянное напряжение по цспп обратной связи поступает па тряпзптроп;1ый генератор поиска 39. цепь обратной сгязп замыкается и электрогп1ая следящая система переходит в режим сопровождения.

Временное перекрытие строб-импульса и сигнала времени зависит ог плошали псрскрытия и полностью определяется параметрами следящей системы.

Длительность строо-импульса выбирается такой, чтобы при данной крутизне переднего фронта сигналя времени дпнямпческne равновесие следящей системы наступало тогда, когда передний фронт строб-импульса находится в точке, соответствующей моменту пя:13, я нарастания переднего фронта сигналя времени.

B случае, если зондирующий импульс находится глубоко в сигнале времени, канал поиска и помехозащиты переходит в режим обратного хода. Этот режим обеспечивает с7сдующие элементы канала: генератор импульсов обратного хода 42, схема совпадения, расширения и усиления соответственно -18, 44 п

45, а также реле 46.

Генератор импульсов обратного хо;13 42 собран по схеме ждущего кппп-реле, вь1рябятываюшего импульс, по заднему фронту которого запускается схема совпадения -13 (второй вход).

На первый вход схемы совпадения 43 поступают импульсы с детектора сигнала ошибки.

Длительность этих импульсоз зависит от площади перекрытия строб-импульса с сигналом времени.

Если длительность импульсов совпадения, идущих от детектора сигнала ошибки, превышает допустимую величину, то схема совпадения 48 выдает импульс на срабатывание реле

46. Это реле своими контактами 47 и 48 осуществляет реверс двигателя фазоврящатсля.

Фазовращатель нач1гиает вращаться в сторону уменьшения задержки между передним фронтом сигнала времени и зондирующим им№ 160464 пульсом. Как только длительность импульса, поступающего на схему совпадения 48 с детектора сигнала ошибки, будет меньше заданной величины, двигатель фазовращателя останавливается и схема начинает работать аналогично тому, как это было описано для второго случая, изобра>кенного на фиг. 2.

Устройство для автоматической регистрации сигналов времени обладает памятью по временному положению сигналов времени.

В тех случаях, когда сигналы времени передаются сеансами, отделенными друг от друга большими проме>кутками времени, то в период отсутствия сигналов времени строб-импульс сохраняет свое временное поло>кение, что обеспечивается сравнивающим устройством 49 с переключателем 50, установленным в положение «без сигнала».

В этом случае сравнивающее устройство выдает на фантастронный генератор задержки такое управляющее напряжение, которое поступило на него с транзитронного генератора поиска, когда следящая система находилась в динамическом равновесии.

Предмет изобретения

Устройство для автоматической привязки к сигналам точного времени, содер>кащее задающие кварцевые часы, приемную аппаратуру для фиксации сигналов времени, отлич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регистрации сигналов точного времени и исключения субъективной погрешности оператора, устройство содержит канал формирования подви>кного секундного импульса с блоками усиления и деления, фазовращатель для изменения временного положения секундпых импульсов по отношению к задаюшен частоте указанных кварцевых часов, следян1у|о систему и канал поиска и помехозащиты, включающие генератор задер>кки, генератор строб-импульса, амплитудный днскрнм. шатор, детектор сигнала н транзитронный генератор поиска, для четкой фиксации сигнала времени в комплексе с релейной системой помсхозащиты, включенной в систему управления, cîдср>кащую двойной канал с генератором задающего импульса и генератором обратного хода. № 1б0464

-т ! и

П р!

Ф;;г. Р

Составитель Б. Л. Елисеев

Корректор О. Б. Тюрина

Техред T. П. Курилко

Редактор И. Л. Дубровская

1!одп. к печ. 24!111 — 64 г. Формат бум. 60 Х 90>/з Объем 0,59 изд, л.

Заказ 594j!О Тираж 625 Цена 5 коп.

ЦНИИ1!И Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2.