Презентация "Эталоны времени" по физике – проект, доклад

ГИГАНТСКИЕ ИМПУЛЬСЫ ПУЛЬСАРОВ ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИ ЭТАЛОНОВ ВРЕМЕНИ Ю.П. Илясов, В.И. Кондратьев, В.В. Орешко , М.В. Попов , В.А. Согласнов Обсуждается возможность высокоточного сличения часов, разнесенных на большие расстояния, с помощью гигантских импульсов пульсаров. В состав аппаратуры входят: радиотелескоп сравнительно небольшого размера и цифровой широкополосный регистратор. Рассматриваются основные источники погрешностей синхронизации разнесенных часов. Предлагается использовать гигантские импульсы для фиксации моментов в шкале Пульсарного времени.

Сессия АКЦ ФИАН 08.02. 2007 ПУЩИНО

МЕТОДЫ СЛИЧЕНИЯ РАЗНЕСЕННЫХ ЧАСОВ

1) Г.Н.Палий, Е.В. Артемьева Синхронизация высокоточных мер времени и частоты. М. «Издат. .Стандартов» 1976,с.168 2) C.Audoin, B.Guinot. “Les Fondements de la Mesure du Temps” Paris, Masson. 1998 (перевод «Измерение времени.» М. Техносфера 2002, с.399)

Авторы: Ильин В.Г. Илясов Ю.П. Кузьмин А.Д. Смирнова Т.В. .

АС выдано 08.04.1991г. (приоритет от 04.07.1988г.)

«УСТРОЙСТВО СИНХРОНИЗАЦИИ ШКАЛ ВРЕМЕНИ ПО СИГНАЛАМ ПУЛЬСАРА»

Федоров Ю.А.

t = TЗВ – α – часовой угол пульсара на «среднем» меридиане α, δ – координаты пульсара D,ψ - длина базы и угол ее наклона к плоскости экватора

d= τ C 1 2 ионосфера тропосфера T2 = T1 - τ

d = τ C = D cosψ cosδ sint + D sinψ sinδ

СЛИЧЕНИЕ ЧАСОВ В КАЛЯЗИНЕ И КАШИМЕ

КАЛЯЗИН КАШИМА РТ – 64 РТ- 34

КАЛЯЗИНСКИЙ ПУЛЬСАРНЫЙ КОМПЛЕКС ПРАО ФИАН С РЕГИСТРАТОРОМ К -5

РСДБ комплекс К-5 для регистрации ГИ пульсаров (временно в Калязине видео-конвертер К-4 - полоса 64 МГц)

* Kondo, T., Y. Koyama, J. Nakajima, M. Sekido, and H. Osaki, Internet VLBI System Based on the PC-VSSP (IP-VLBI) Board, IVS Symposium in Korea New Technology in VLBI, 5 Nov.2002.

БЛОК РЕГИСТРАТОРА IP-VLBI K-5 (NICT, Japan) (4 канала по 8 МГц на канал)

ПЛАТА БЛОКА K-5 VLBI (1/4 канала – 8 МГц/канал) (NICT, Japan)

IP – VLBI K-5 – регистратор в Калязине (в настоящее время полоса 64 МГц)

НОВЫЙ РСДБ - комплекс в Калязине на основе К-5 IP- VLBI и видео-конвертера К- 4 (полоса 64 МГц)

ГИГАНТСКИЙ ИМПУЛЬС ПУЛЬСАРА В0531+21 (“Краб”) (Калязин, частоты 1400 и 2200 МГц)

1400 МГц 2200 МГц

ГИ пульсара В0531+21 («Краб»). Одновременная регистрация в Калязине (Россия) и Алгонкуин Парк (Канада) на 2,2 ГГц.

Кросс-корелляция ГИ пульсара В0531+21 («Краб»). Одновременная регистрация в Калязине (Россия) и Алгонкуин Парк (Канада) на 2,2 ГГц

| K| Re K Im K

ЧАСТОТА ПОЯВЛЕНИЯ ГИ и ПИКОВЫЕ ПОТОКИ B0531+21 (по результатам мониторинга в КРАО)

UTC-UTC(K) 28.07.2006 140нс - 140нс VNIIFTRI PTB NRC NICT NIST 0 40 -40

РАДИОТЕЛЕСКОП РТ-16 (ТНА-16) ОКБ МЭИ

Диаметр рефлектора - 16 м Вторичное зеркало - 1,0 м (система Кассегрена) Минимальная раб. Волна -2 см КИП - 0,60 Шумовая температура – 20К Погрешн. наведения -30уг.сек Скорость переустановки (макс) 20гр/мин

Отношение С\Ш - N = 400 Поток ГИ 1 МЯн Полоса 128 МГц Постоянная времени 0,1нс

ОЦЕНКИ ПОГРЕШНОСТИ СЛИЧЕНИЯ ЧАСОВ (БАЗА 10 000 км)

КООРДИНАТЫ РЕПЕРНОГО ПУЛЬСАРА –  0,001 уг.сек - 0,16 нс КООРДИНАТЫ ПУНКТОВ СЛИЧЕНИЯ -  1 см - 0,03нс КООРДИНАТЫ ПОЛЮСА ЗЕМЛИ -  1 см - 0,03 нс МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ ПОГРЕШНОСТЬ (1/N)  0,1 Нс - 0,1нс ПОГРЕШНОСТЬ ЗАДЕРЖКИ НА РАСПРОСТРАНЕНИЕ: В ИОНОСФЕРЕ -  0,15 нс В ТРОПОСФЕРЕ -  0,15 нс СУММАРНАЯ ПОГРЕШНОСТЬ: Δt = (16^2 + 3^2 +3^2 + 10^2 +15^2 +15^2 )½ 10^- 2=  0,3 нс

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ГИ реперных пульсаров могут обеспечить сличения часов на межконтинентальных базах с погрешностью 0,5 -1нс. Радиотелескоп средних размеров с оборудованием для сличения часов может быть установлен непосредственно у эталонов времени. Методы сличения с использованием ГИ могут быть распространены на определение Всемирного времени UT1. Координаты реперных пульсаров, излучающих ГИ и используемых для сличения часов, должны быть известны на уровне 0.001 уг.сек. Можно рассчитывать на 5 -10 сеансов сличения часов в сутки с использованием пульсара В0531+21 на пунктах с базовыми расстояниями порядка 10 000 км. ГИ пульсаров могут быть использованы как реперные моменты при формировании Пульсарной шкалы времени и распространении этой шкалы пользователям. Сличение часов по ГИ в «Интернет - режиме» проводится в режиме реального времени ( в отличие от РСДБ – технологий) без использования спецкорреляторов. Точность сличения часов по ГИ сопоставима с ГЛОНАСС и GPS и несколько уступает РСДБ-методам на межконтинентальных базах. ГИ «возвращает» астрономические методы в прецизионные службы времени.

ГК_Межд.2005. Гр.РФФИ 04-02-16384; 06-02-16816

БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ !

Millisecond Reference Pulsars for the Sky Allocation