Математическая модель погрешности оптоволоконных систем сравнений шкал времени, использующих ВОЛС с двунаправленными оптическими усилителями

Олег Викторович Колмогоров

ФГУП «ВНИИФТРИ», Менделеево, Московская обл., Россия
kolmogorov@vniiftri.ru, SPIN-код: 6102-6338, ORCID: 0000-0002-5508-901X, Scopus ID: 56600671300

«Альманах современной метрологии» № 4 (44) 2025, стр. 150–160

The page of the article in English

Научная статья

УДК 681.2

Аннотация. Рассмотрено использование волоконно-оптических линий связи (ВОЛС), оснащённых двунаправленными оптическими усилителями (ДВОУ), для проведения сравнений шкал времени удалённых эталонов. Выявлены основные источники погреш­ностей при работе оптоволоконных систем сравнений шкал времени с такими ВОЛС. Представлена разработанная математическая модель погрешности сравнений шкал времени оптоволоконными системами, использующими ВОЛС с ДВОУ; приведены результаты оценки погрешности сравнений шкал времени эталонов при расстоя­ниях до 1000 км.

Ключевые слова: сравнение шкал времени, математическая модель погрешно­сти, волоконно-оптическая линия связи, двунаправленный оптический усилитель, задержка распространения сигналов

Для цитирования: Колмогоров О.В. Математическая модель погрешности оптоволоконных систем сравнений шкал времени, использующих ВОЛС с двунаправленными оптическими усилителями // Альманах современной метрологии. 2025. № 4 (44). С. 150–160.

© Колмогоров О.В., 2025

Список источников / References

1. Денисенко О.В., Федотов В.Н., Сильвестров И.С., Смирнов Ф.Р., Баженов Н.Р., Гериева Л.Б. Обеспечение единства измерений при развитии и использовании ГЛОНАСС // Измерительная техника. 2015. № 1. C. 17–21. EDN: TUDYPD.

2. Донченко С.И., Щипунов А.Н., Денисенко О.В., Блинов И.Ю., Федотов В.Н., Сильвестров И.С. Текущее состояние и перспективы развития средств фунда­ментального и метрологического обеспечения системы ГЛОНАСС // Измеритель­ная техника. 2018. № 1. С. 3–8. EDN: YNUFWU.

3. Норец И.Б., Карауш А.А., Купалов Д.С., Смирнов Ю.Ф., Донченко С.И., Дени­сенко О.В., Слюсарев С.Н., Федотов В.Н., Хромов М.Н. Государственный пер­вичный эталон единиц времени, частоты и национальной шкалы времени ГЭТ 1-2022: вклад в формирование шкалы Всемирного координированного времени // Измерительная техника. 2023. № 10. С. 4–9. EDN: TRYUOE. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2023-10-4-9.

4. Рыжков А.В., Шварц М.Л. Пути формирования прецизионной шкалы времени национальной сети связи // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2020. Т. 14. № 2. С. 17–24. EDN: PFSQUF. https://doi.org/10.36724/2072-8735-2020-14-2-17-24.

5. Фатеев В.Ф., Денисенко О.В., Сильвестров И.С., Бобров Д.С., Мурзабеков М.М., Давлатов Р.А., Лопатин В.П. Новые методы и средства подготовки карт для навигации по геофизическим полям Земли // Геодезия и картография. 2022. Т. 83. № 11. С. 21–31. EDN: OUEQFI. https://doi.org/10.22389/0016-7126-2022-989-11-21-31.

6. Фатеев В.Ф. Релятивистская теория и применение квантового нивелира и сети «Квантовый футшток» // Альманах современной метрологии. 2020. № 3 (23). С. 11–52. EDN: YYNGTW.

7. Наумов А.В. Метод двухсторонней передачи времени и частоты с помощью геостационарных спутников (TWSTFT). Основы, история, настоящее, перспек­тивы развития // Альманах современной метрологии. 2016. № 8. С. 162–197. EDN: XRZLSF.

8. Dach R., Schildknecht Th., Hugentobler U., Bernier L.-G., Dudle G. Continuous geodetic time-transfer analysis methods // IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferro­electrics, and Frequency Control. 2023. V. 53. № 7. P. 1250–1259. https://doi.org/10.1109/TUFFC.2006.1665073.

9. Delporte J., Mercier F., Laurichesse D., Galy O. GPS carrier-phase time transfer using single-difference integer ambiguity resolution // International Journal of Navi­gation and Observation. 2008. 273785. https://doi.org/10.1155/2008/273785.

10. Смирнов Ф.Р., Жариков А.И. Эталон-переносчик нового поколения для высо­коточного сравнения шкал времени // Альманах современной метрологии. 2018. № 3 (15). С. 17–30. EDN: XXRZWP.

11. Колмогоров О.В., Донченко С.С., Прохоров Д.В. Высокоточная модернизиро­ванная система сравнений и передачи шкал времени по волоконно-оптической линии связи // Фотон-экспресс. 2021. № 6 (174). С. 192–193. EDN: RGBBML. https://doi.org/10.24412/2308-6920-2021-6-192-193.

12. Rost M., Piester D., Yang W., Feldmann T., Wübbena T., Bauch A. Time transfer through optical fibers over a distance of 73 km with an uncertainty below 100 ps // Metrologia. 2012. V. 49. № 6. P. 772–778. http://doi.org/10.1088/0026-1394/49/6/772.

13. Иванов А.В., Моховиков Н.В., Каган С.Н., Малимон А.Н., Пестерев С.В., Паль­чиков В.Г., Галышев А.А. Сличения территориально удалённых эталонов вре­мени и частоты с применением волоконно-оптических линий связи // Труды Ин­ститута прикладной астрономии РАН. 2012. № 23. С. 131–135. EDN: QZXHDF.

14. Fujieda M., Kumagai M., Nagano Sh., Ido T. Frequency transfer using optical fibers // Journal of the National Institute of Information and Communications Technology. 2010. V. 57. № 3/4. P. 209–218.

15. Agrawal G.P. Fiber-Optic Communications Systems. 4th edition. New Jersey: A John Wiley & Sons, 2010. 603 p. http://doi.org/10.1002/9780470918524.

16. Волоконно-оптическая техника: современное состояние и новые перспективы / под ред. С.А. Дмитриева, Н.Н. Слепова. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Техносфера, 2010. 608 с. EDN: QMUZID.

17. Колмогоров О.В., Щипунов А.Н., Прохоров Д.В., Донченко С.С., Буев С.Г., Малимон А.Н., Балаев Р.И., Федорова Д.М. Комплекс средств для сравнения по ВОЛС шкал времени эталонов и передачи эталонных радиочастотных сигналов // Альманах современной метрологии. 2017. № 11. С. 150–170. EDN: YPNRWI.

18. Донченко С.С., Колмогоров О.В., Прохоров Д.В. Система одно- и двухсторон­них сравнений шкал времени // Измерительная техника. 2015. № 1. С. 14–17. EDN: TUDYOT.

Статья поступила в редакцию 06.10.2025; одобрена после рецензирования 27.10.2025; принята к публикации 07.11.2025.

Предыдущая статья ……. Содержание ……. Следующая статья