Вестник Кольского научного центра РАН. 2010, №2.

УДК 53.087.92 + 62.621.382.2/.3 ЭМУЛЯТОР ГЛОНАСС/GPS ПРИЕМНИКА ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В КАЧЕСТВЕ ИСТОЧНИКА ТОЧНОГО ВРЕМЕНИ М.Е. Шкарбалюк, С.В. Пильгаев, А.В. Ларченко, О.М. Лебедь, Ю.В. Федоренко Полярный геофизический институт Кольский научный центр РАН Аннотация Описывается устройство эмулятора ГЛОНАСС/GPS приемника, созданного в ПГИ КНЦ РАН для проведения геофизических исследований. Отклонение времени, поддерживаемого эмулятором, от истинного мирового времени (UTC), определяемого по восходящему фронту PPS импульса спутникового навигационного приемника, порядка 15 мкс за 20 часов при использовании термостатированного кварцевого генератора. При использовании рубидиевого генератора отклонение времени, поддерживаемого эмулятором, от истинного мирового времени, определяемого по восходящему фронту PPS импульса спутникового навигационного приемника, составляет не более 4 мкс за 20 часов. Для определения и последующего исключения линейного тренда отклонения времени эмулятора от UTC предусмотрена операция синхронизации в начале и конце сеанса измерений. Прибор способен работать с различными типами задающих генераторов и GPS приемников, генерирующих GPRMC строку и PPS импульс. Прибор отличает относительная простота, высокая надежность и низкие требования кобслуживанию. Ключевые слова: эмулятор ГЛОНАСС/GPS приемника, геофизические исследования, генерация временных меток. возникает необходимость в проведении пространственных измерений комплексных амплитуд сигналов, или, что одно и то же, измерять амплитуды и фазы сигналов. Изучая поля искусственных источников гармонических сигналов, требуется измерять амплитуду и фазу, как источника, так и приемника и определять разность фаз между источником электромагнитного поля и компонентами поля в месте установки измерительной системы. Такие измерения требуют прецизионной синхронизации систем, измеряющих ток в антенне источника и компоненты электромагнитного поля на удалении от источника. В ПГИ КНЦ РАН такие устройства разработаны, созданы и введены в эксплуатацию [1, 2]. Созданная аппаратура позволяет измерять разность фаз между сигналами источника и приемника с точностью порядка ±0.1° на частотах порядка 200 Гц или привязывать время к UTC (Universal Coordinated Time) со среднеквадратичным отклонением менее 1 мкс. Самым простым и экономически выгодным решением для генерации временных меток с такой точностью является приемник глобальной навигационной спутниковой системы GPS или ГЛОНАСС. Для измерений, проводимых при прямой видимости неба этого достаточно, но порой возникает необходимость расположения измерительной аппаратуры в местах, где использование приемника глобальной навигационной системы затруднено или вовсе невозможно, например, на морском дне, в шахте или в густом лесу во время дождя. Для таких случаев созданы и имеются в продаже автономные генераторы временных меток, к примеру, такие, как модуль частоты и времени компании Symmetricom под названием TimeMAX [3], генератор временных меток компании ESE под названием ES-292 [4] или генератор временных меток от компании Masterclock под названием GPS200 [5]. Все они позволяют получать импульсы напряжения с частотой 1 Гц (PPS), восходящий фронт которых синхронизирован с мировым координированным временем, и длительно поддерживать точное время при отключенном спутниковом навигационном приемнике. Однако они обладают недостатками, ограничивающими их применение при геофизических наблюдениях. Во-первых, нужна возможность Введение При проведении геофизических исследований для получения детальной информации о пространственной структуре электромагнитного поля, создаваемого естественными или искусственными источниками, 76