Разработка системы передачи ультрастабильных сигналов частоты по волоконным и открытым каналам | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 31 октября, печатный экземпляр отправим 4 ноября.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Победители конкурса УМНИК в рамках национальной программы «Цифровая экономика Российской Федерации»

Опубликовано в Молодой учёный №36 (326) сентябрь 2020 г.

Дата публикации: 02.09.2020

Статья просмотрена: 9 раз

Библиографическое описание:

Кудеяров, К. С. Разработка системы передачи ультрастабильных сигналов частоты по волоконным и открытым каналам / К. С. Кудеяров. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 36 (326). — С. 4-5. — URL: https://moluch.ru/archive/326/73496/ (дата обращения: 21.10.2020).



Данный проект направлен на разработку технологии передачи высокостабильных сигналов частоты по различным типам каналов и создание соответствующих элементов инфраструктуры. В ходе проекта планируется исследовать искажения, вносимые в передаваемый сигнал такими линиями связи, как оптоволоконные и открытые атмосферные каналы, а затем создать универсальную систему передачи, позволяющую компенсировать влияние шумов.

Передача высокоточного сигнала частоты от эталона или синхронизация времени с удаленным центром требуются в различных областях, таких как навигация, геодезия и фундаментальные научные эксперименты. Грядущая замена стандартов частоты в составе спутниковых систем навигации (GPS, ГЛОНАСС) на работающие в оптической области спектра ставит вопрос о создании новой системы связи. Передача высокостабильных сигналов между стационарной базой и мобильными стандартами частоты, размещенными, например, на БПЛА, позволит составить карты гравитационного потенциала Земли и затем осуществлять по ним навигацию. Также в настоящий момент большая часть высокоточных измерений в различных областях науки (например, прецизионная спектроскопия, поиск дрейфа фундаментальных констант, поиск темной материи и т. д.) проводятся с использованием сигнала частоты от эталона. Прогресс в области атомных часов в России требует создания сети каналов передачи высокостабильных сигналов, а значит и соответствующей инфраструктуры для передачи и приема.

Сегодня для передачи сигналов частоты и времени, в основном, используются спутниковые методы передачи в микроволновом диапазоне (GPS, дуплекс). Современные оптические часы достигли такой точности и стабильности, что микроволновые методы не могут обеспечить сохранение данных характеристик при передаче. Использование оптических сигналов позволит реализовать потенциал современных стандартов частоты в прикладных задачах.

Передача сигналов оптической частоты уже используется для связи различных научных лабораторий через оптоволоконные линии связи, однако для осуществления связи с подвижными объектами необходим создание открытых каналов связи. Для этого существующие методы должны быть доработаны с использованием данных, которые будут получены при исследовании шумов, вносимых в сигнал атмосферой.

Конечным продуктом проекта, выполняемого при поддержке Фонда содействия инновациям, будет являться система передачи высокостабильных сигналов, позволяющая осуществлять связь как по оптоволоконным, так и по открытым атмосферным каналам. В состав системы будет входить несколько оптических и электронных модулей, предназначенных как для отправки, так и для приема сигнала. Модульная компоновка позволит легко транспортировать систему и быстро осуществлять пуско-наладочные работы.

В настоящий момент собран макет модуля компенсации шумов, который является базовым и позволяет осуществлять передачу сигнала частоты по оптоволоконной линии с компенсацией шумов, вносимые в сигнал различными факторами внешней среды.

DSC_4377

Также спроектирован модуль для передачи сигналов по атмосферному каналу, который будет подсоединяться к базовому и позволит компенсировать отклонения оптического пучка из-за турбулентных атмосферных потоков.

Основные термины (генерируются автоматически): GPS, передача сигналов, сигнал.


Задать вопрос