Руководство по эксплуатации «Аппаратно-программные средства контроля погрешности определения расхождения системной шкалы времени космического комплекса ГЛОНАСС с национальной шкалой координированного времени UTC(SU)» (МГФК.411711.306 РЭ 1)

УТВЕРЖДАЮ

Первый заместитель генерального директора - заместитель по научной работе ФГУП «ВНИИФТРИ»

А.Н. Щипунов

20А5-Т.

АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА

КОНТРОЛЯ ПОГРЕШНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСХОЖДЕНИЯ СИСТЕМНОЙ

ШКАЛЫ ВРЕМЕНИ КОСМИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ГЛОНАСС С НАЦИОНАЛЬНОЙ ШКАЛОЙ КООРДИНИРОВАННОГО ВРЕМЕНИ UTC(SU)

Руководство по эксплуатации

Часть 2

МГФК.411711.306 РЭ 1

Методика поверки

Заместитель генерального директора ФГУП « начальник ГМЦТЦВЧ

« ^2 »

И.Ю. Блинов

Г.

ФТРИ» -

Настоящая методика поверки распространяется на Аппаратно-программные средства контроля погрешности определения расхождения системной шкалы времени космического комплекса ГЛОНАСС с национальной шкалой координированного времени UTC(SU) (далее - АПС КРСШВ) и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверки.

Интервал между поверками - 1 год.

1 Операции поверки

• 1.1 При проведении поверки должны быть выполнены операции поверки, указанные в таблице 1.

  J

  J

  J

  

  J

  1

  1

  Таблица 1 - Операции поверки

  Наименование операции	Номер пункта методики поверки	Проведение операций при первичной и периодической поверке
  Внешний осмотр	7.1	Да
  Опробование	7.2	Да
  Определение погрешности определения взаимного расхождения шкал времени двух разнесенных эталонов времени и частоты с использованием сигналов ГЛОНАСС (по уровню доверительной вероятности 0,95)	7.3.1	Да
  Определение погрешности контроля расхождения системной шкалы времени космического комплекса ГЛОНАСС с национальной шкалой координирован -ного времени UTC(SU) (по уровню доверительной вероятности 0,95)	7.3.2	Да
  Идентификация программного обеспечения	7.3.3	Да

• 1.2 Не допускается проведение поверки отдельных измерительных каналов или отдельных автономных блоков или меньшего числа измеряемых величин.

  Изм.	Лист	№ докун.	Подо.	Доти

  МГФК7 11711306 РЗ 1

  Лист

• 1.3 При получении отрицательных результатов поверки по любому пункту таблицы 1 АПС КРСШВ бракуют и направляют в ремонт.

2 Средства поверки

• 2.1 При проведении поверки применяют средства поверки, указанные в таблице 2.

Таблица 2 - Средства поверки

Наименование и тип основного или вспомогательного средства поверки; метрологические и основные технические характеристики средства поверки

Государственный первичный эталон единиц времени, частоты и национальной шкалы времени ГЭТ 1-2018 (регистрационный номер ГЭТ 1-2018).

Диапазон измерений от 1,0 • 10'⁹ до 1,0 • 10⁸ с и от 1,0 • 10’³ до 5,7 • 10¹⁴ Гц. Доверительные границы относительной неисключенной систематической погрешности воспроизведения единиц 9(0,99) ±5,0 ■ 10'¹⁶.

Пределы допускаемых смещений национальной шкалы времени

AT utc-utC(SU) ±7 нс________________________________________________________________

Государственный рабочий эталон 1-го разряда единиц времени в диапазоне значений от Г10‘⁹ с до 1,0 с, частоты номинальных значений 1 Гц, 5 МГц, 10 МГц, 100 МГц и шкал времени (регистрационный номер 3.1.ZZT.0374.2019). Номинальные значения частоты 1 Гц; 5; 10 МГц.

Пределы допускаемой погрешности сравнений шкал времени на интервале времени наблюдения 1 сут и при времени транспортирования не более 12 ч не более ± 1 нс.______________________________________________________________________

Центральный синхронизатор системы ГЛОНАСС*.

Номинальные значения частот 1 Гц и 5 МГц.

Пределы допускаемой относительной погрешности по частоте выходного группового сигнала ±3,0-10'¹⁴.

СКДО при т_и=1 час < 3,0-10'¹⁵.

СКДО при т_и=1 сут < 2,0-10’¹⁵.

7.3.1, 7.3.2

J

1

J

1

- используется в качестве источника опорных сигналов

• 2.2 Допускается использование других средств измерений, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых АПС КРСШВ с требуемой точностью.

• 2.3 Применяемые средства измерений должны быть утверждённого типа или аттестованы в качестве эталона, исправны и иметь действующие свидетельства о поверке или об аттестации эталонов.

  Изм.	Лист	№ докуй.	Пода	Дота

  МГФКА11711306 РЗ 1

  Лист

ГОСТР 12.1.019-2009.

- частота питающей сети, Гц

6 Подготовка к поверке

• 6.1 Поверитель должен изучить руководство по эксплуатации АПС КРСШВ и руководства по эксплуатации их составных частей, а также эксплуатационную документацию используемых средств поверки.

• 6.2 Перед проведением операций поверки необходимо:

- проверить комплектность АПС КРСШВ;

- проверить комплектность рекомендованных средств поверки и подготовить их к работе в соответствии с их эксплуатационной документацией.

• 6.3 Приёмники сигналов ГНСС из состава АПС КРСШВ должны пройти процедуру калибровки. На период проведения поверки сертификаты калибровки должны быть действующими.

  

  J

  J

  1

  1

  I

  Изм.	Лист	№ докум.	Подп.	. Дата

  МГФКЛ 11711306 РЗ 1

7 Проведение поверки

• 7.1 Внешний осмотр

  • 7.1.1 Провести внешний осмотр составных частей АПС КРСШВ, убедиться в отсутствии внешних механических повреждений и неисправностей, влияющих на их работоспособность.

    • 7.1.1.1 При проведении внешнего осмотра проверить:

• - сохранность пломб;

• - чистоту и исправность соединителей;

• - отсутствие внешних механических повреждений корпусов, мешающих работе изделия, и ослабления элементов конструкции;

- сохранность органов управления.

• 7.1.2 Убедиться в работоспособности АПС КРСШВ в соответствии с (руководством по эксплуатации МГФК.411711.306 РЭ.

  

/     7.1.3 Неработоспособные АПС КРСШВ или имеющие дефекты, бракуют и направляют в ремонт.

• 7.2 Опробование

  • 7.2.1 Поверка АПС КРСШВ может проводиться в режиме штатной эксплуатации без изменения режима их работы (режим работы - непрерывный круглосуточный).

  • 7.2.2 Включить АВС МГФК.403511.032 и МГФК.403511.032-01 в соответствии с МГФК.403511.032 РЭ.

  • 7.2.3 Произвести запуск «Программы приема, обработки и выдачи информации» на базовом комплекте сервера модели «СЭВТ» из состава «Устройства сравнения шкал времени» МГФК.403511.033 в соответствии с руководством оператора МГФК.00660-01 34 01 и запуск ПО КРСШВ в соответствии с руководством оператора МГФК.00659-01 34 01 на сервере из состава ЦСКПХ-СП.

    

    Изм.	Лист	№ до кум.	Подо.	Дата

    МГФКА11711306 РЭ 1

  • 7.2.4 Провести сбор измерительной информации с применением двух комплектов АВС в течение 7 сут.

  • 7.2.5 Проконтролировать наличие в БД ПО КРСШВ входной измерительной информации, полученной с применением двух комплектов АВС:

• - значений параметров связи «физических» шкал времени ЦС-М и ГЭВЧ с математическими шкалами времени КК ГЛОНАСС и UTC(SU);

• - файлов с результатами измерений псевдодальности (результатов кодовых и фазовых измерений в диапазонах LI, L2 и L3: L1OF, L1SF, L2OF, L2SF, L1OC, L1SC, L2OC, L2SC, L3OC);

• - файлов с результатами временных определений в форматах RINEX, CGGTTS и BINARY и цифровой информации навигационных сообщений;

• - файлов с результатами встроенного самоконтроля аппаратных средств, включая антенный тракт, и работоспособности программного обеспечения (ПО).

  

  I

  ^1

• 7.2.6 С применением ПО КРСШВ обработать файлы формата CGGTTS, полученные однотипными приёмниками из состава АВС, входные данные о значениях параметров связи «физических» ШВ ЦС-М и ГЭВЧ с математическими ШВ КК ГЛОНАСС и UTC(SU) и рассчитать результаты сравнения шкал времени двух разнесенных эталонов времени и частоты, а также результаты определения расхождения системной ШВ КК ГЛОНАСС с национальной шкалой координированного времени UTC(SU) по сигналам системы ГЛОНАСС при интервалах времени измерения 5 мин.

  J1

  --1 S

  П

• 7.2.7 Результаты опробования считать положительными, если входные и выходные данные ПО КРСШВ в наличии, результаты встроенного самоконтроля положительные. В противном случае АПС КРСШВ бракуют.

• 7.3 Определение метрологических характеристик

  • 7.3.1 Определение погрешности определения взаимного расхождения шкал времени двух разнесенных эталонов времени и частоты с использованием сигналов ГЛОНАСС (по уровню доверительной вероятности 0,95)

Выход импульсного сигнала «1 Гц» ПКЧ подключить ко входу А измерителя интервалов времени из состава ПКЧ, на вход В измерителя интервалов времени подключить импульсный сигнал 1 Гц РШВ ЦС-М с выхода усилителя-распределителя тактового сигнала CSDA-1 из состава АВС МГФК.403511.032.

В течение интервала времени наблюдений не менее 7 сут провести измерения разности РШВ ЦС-М и ШВ ПКЧ. Результаты измерения разности шкал времени фиксировать с применением ПЭВМ и программного обеспечения из состава ПКЧ при интервале времени измерения 5 мин.

По истечении интервала времени наблюдений не менее 7 сут переместить ПКЧ во включенном состоянии в автомобиль, подключить к бортовой сети электропитания автомобиля, проверить их работу от бортовой сети автомобиля и транспортировать к месту дислокации ГЭТ 1-2018.

По прибытии к месту дислокации ГЭТ 1-2018 отключить ПКЧ от бортовой сети электропитания автомобиля и во включенном состоянии переместить к месту расположения КФШВ. С использованием измерителя интервалов времени из состава ПКЧ провести прямое измерение разности ШВ ПКЧ и РШВ КФШВ, зафиксировать момент времени t₃.

Определить ход ПКЧ относительно РШВ КФШВ за время транспортировки и нахождения на ЦС-М по формуле

[ршв/Я5-гда]

J

J

.....^v3,‘²'                        t -t

Методом линейной интерполяции определить значения разности ШВ ПКЧ и РШВ КФШВ на весь период их нахождения на ЦС-М по формуле ^^T\PHIB(SU)-nK4"\ ) ⁼ ^[РШВ^иу-ПКЧ] ^2 ) ⁺ ПКЧ^) ■ С - )’

Определить разность РШВ ЦС-М и РШВ КФШВ на моменты времени t_t по формуле

Р/ )  ^[РШВ(5С)-ПКЧ] (^i) ⁺ ^[ПКЧ-Т(ЦС)\ (h )’

\ршв(8и)-пкч](¹<) ~ разность ШВ ПКЧ и РШВ КФШВ на момент времени

^[пкч-тсцорР " разность ШВ ЦС и ПКЧ на момент времени Г

J

\т^пкч

[РШВ(Ч')-Т(ЦС)\

1

1

• 7.3.1.3 Рассчитать значения погрешности определения взаимного расхождения шкал времени двух разнесенных эталонов времени и частоты с использованием сигналов ГЛОНАСС при интервалах времени измерения 5 мин по формуле

) ^T\pmB(su)-T(ncj\ G ) ~ ^[ршв(ви)-т(цс)] X                              (7)

' значение разности РШВ ЦС-М и UTC(SU), полученное с применением АПС КРСШВ на момент времени t-,

(tj - значение разности РШВ ЦС-М и UTC(SU), полученное с применением ПКЧ на момент времени t_t.

• 7.3.1.4 Рассчитать средние значения погрешности определения взаимного расхождения шкал времени двух разнесенных эталонов времени и частоты с использованием сигналов ГЛОНАСС при интервалах времени измерения 5 мин, при оперативной, предварительной и окончательной оценках при интервалах времени наблюдений 2, 12 ч и 1 сут по формуле

Т^АПС         С \   1 V"¹  /

А[РШВ(Ви}-Т(ЦС)] ) = ~/А(Т,

ⁿ i=l

- момент времени, соответствующий середине оцениваемого интервала времени наблюдений;

п - количество результатов измерений предварительной и окончательной оценках соответственно).

груоых промахов в соответствии с требованиями ГОСТ Р 8.736-2011, используя критерий Граббса при уровне значимости свыше 5 %.

7.3.1.6 Для оценки случайной погрешности измерений рассчитать среднее

квадратическое отклонение полученных результатов при интервалах времени наблюдений 2, 12 ч и 1 сут по формуле

Г —АИС             “I²

(9)

J

J

J

|

У         0-1)

~ среднее значение погрешности определения взаимного расхождения шкал времени двух разнесенных эталонов времени и частоты с использованием сигналов ГЛОНАСС, полученное на интервале времени наблюдений;

- количество результатов измерений при оперативной, предварительной и окончательной оценках (п - 24, 144 и 288 соответственно).

• 7.3.1.7 СКО среднего значения погрешности определения взаимного расхождения шкал времени двух разнесенных эталонов времени и частоты с использованием сигналов ГЛОНАСС вычислить по формуле

S

“ г ’

• - СКО, рассчитанное по формуле (9);

• - количество результатов измерений, принятых в обработку (при интервалах времени наблюдений 2, 12 ч и 1 сут; п = 24, 144 и 288 соответственно).

• 7.3.1.8 Доверительные границы случайной погрешности вычислить по формуле

(11) где t - коэффициент Стьюдента, который, в зависимости от количества результатов измерений, для уровня доверительной вероятности 0,95 выбирают из таблицы 3.

Таблица 3 - Значения коэффициента Стьюдента при п = 24, 144 и 288

7.3.1.9 Вычислить значения погрешности определения взаимного

расхождения ШВ двух разнесенных эталонов времени и частоты с

формуле

спользованием сигналов ГЛОНАСС при уровне доверительной вероятности 0,95

)

где A[utc(su)-t(uc)} (t )  " ^сР^еД^ние значения погрешности определения взаимного

расхождения шкал времени двух разнесенных эталонов времени и частоты с использованием сигналов ГЛОНАСС при оперативной, предварительной и окончательной оценках, вычисленные по формуле (8).

7.3.1.10 Результат поверки считать положительным, если значения погрешности определения взаимного расхождения шкал времени двух разнесенных эталонов времени и частоты с использованием сигналов ГЛОНАСС (по уровню доверительной вероятности 0,95) при оперативной, предварительной и окончательной оценке находится в пределах ± 1,0 нс.

В противном случае АПС КРСШВ бракуют.

[PU1B(SU)-T(TJIO)\

координированного времени UTC(SU) при интервалах времени измерения 5 мин по формуле

) = ^W-ШВКК] (г ) - ^итс^-швкк](О.                    (15)

- значение разности НТВ КК и UTC(SU), полученное с применением АПС КРСШВ на момент времени 6;

- значение разности И ГВ КК и UTC(SU), полученное с применением ПКЧ на момент времени 6.

• 7.3.2.4 Рассчитать средние значения погрешности контроля расхождения системной шкалы времени космического комплекса ГЛОНАСС с национальной шкалой координированного времени UTC(SU) при интервалах времени измерения 5 мин при оперативной, предварительной и окончательной оценках при интервалах времени наблюдений 2, 12 ч и 1 сут по формуле

  ИЛ № подл. I Подл, и дата I Взам. иЛ № I ИЛ. № дудл. I ГЫп. и дата

  

  —АПС        ,  <   1 А /

  (t_m ) = — > А(7_;. J,

  ^П

  - момент времени, соответствующий середине оцениваемого интервала времени наблюдений;

  количество результатов измерений предварительной и окончательной оценках соответственно).

  (16)

  при оперативной,

  (и = 24, 144 и 288

  7.3.2.5 Произвести «отбраковку» (устранение)

  грубых промахов в соответствии с требованиями ГОСТ Р 8.736-2011, используя критерий Граббса при уровне значимости свыше 5 %.

  7.3.2.6 Для оценки случайной погрешности измерений рассчитать СКО полученных результатов при интервалах времени наблюдений 2, 12 ч и 1 сут по формуле

  ЦЦ Г —апс            “I²

  / , A(tJ-&[UTC(Sl9TUBKK](t_m) 1=1 *--

  (17)

  \ 0-1)

  A[wqwшвкк]^ )  ' ^сР^еД^нее значение погрешности контроля расхождения

  системной шкалы времени космического комплекса

  Изм.	диет	№ докуй.	Подо.	дата

  МГФКЛ11711.306 РЗ 1

  Лист

ГЛОНАСС с UTC(SU), полученное на интервале времени наблюдений;

п - количество результатов измерений при оперативной, предварительной и окончательной оценках (и = 24, 144 и 288 соответственно).

7.3.2.7 Произвести оценку доверительных границ случайной погрешности контроля расхождения системной ШВ КК ГЛОНАСС с национальной шкалой координированного времени UTC(SU) при уровне доверительной вероятности 0,95 при интервалах времени измерения 5 мин, интервалах времени наблюдений 2, 12 ч и 1 сут по следующей методике:

• -   СКО среднего значения погрешности контроля расхождения системной ШВ КК ГЛОНАСС с национальной шкалой координированного времени UTC(SU) вычислить по формуле (10), где S - СКО, рассчитанное по формуле (17);

• -   доверительные границы случайной погрешности вычислить по формуле (И);

- вычислить значения погрешности контроля расхождения системной

ШВ КК ГЛОНАСС с национальной шкалой координированного времени

UTC(SU) при уровне доверительной вероятности 0,95 по формуле

7.3.3 Идентификация ПО

• 7.3.3.1 В соответствии с руководством по эксплуатации АПС КРОТ Т ТВ зафиксировать идентификационное наименование ПО.

• 7.3.3.2 Результаты поверки считать положительными, если идентификационные данные соответствуют данным, представленным в таблице 4. В противном случае АПС КРСШВ бракуют.

Таблица 4 - Идентификационные данные ПО

с>

ОЛ

8 Оформление результатов поверки

8.1 Результаты поверки средств измерений подтверждаются сведениями о результатах поверки средств измерений, включенными в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений. По заявлению владельца средства измерений или лица, представившего его на поверку, на средство измерений наносится знак поверки, и (или) выдается свидетельство о поверке средства измерений, и (или) в формуляр средства измерений вносится запись о проведенной поверке, заверяемая подписью поверителя и знаком поверки, с указанием даты поверки, или выдается извещение о непригодности к применению средства измерений.

В извещении о непригодности к дальнейшей эксплуатации указываются

Перечень сокращений - аппаратура высокоточных сличений

• - аппаратно-программные средства контроля погрешности определения расхождения системной шкалы времени космического комплекса ГЛОНАСС с национальной шкалой координированного времени UTC(SU)

• - база данных

• - глобальная навигационная спутниковая система

• - государственный первичный эталон единиц времени, частоты и национальной шкалы времени ГЭТ 1 -2018

• - космический аппарат

• - космический комплекс

о

СЧ

J

J

J

J

Копиоойал

Фоомат А/