Интерфейсный документ ГЛОНАСС

ГЛОБАЛЬНАЯ НАВИГАЦИОННАЯ СПУТНИКОВАЯ СИСТЕМАГЛОНАССИНТЕРФЕЙСНЫЙКОНТРОЛЬНЫЙДОКУМЕНТНавигационный радиосигналв диапазонах L1, L2(редакция 5.1)МОСКВА2008 г.Редакция 5.1 2008ИКД L1, L2 ГЛОНАССРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ2Редакция 5.1 2008ИКД L1, L2 ГЛОНАССРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ3Редакция 5.1 2008ИКД L1, L2 ГЛОНАССРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯСОДЕРЖАНИЕПЕРЕЧЕНЬ РИСУНКОВ……………………………………………………...6ПЕРЕЧЕНЬ ТАБЛИЦ………………………………………………………….6СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ……………………………………………………71. ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………….81.1 Назначение системы ГЛОНАСС………………………………………….81.2 Состав системы ГЛОНАСС……………………………………………….81.3 Концепция навигационных определений………………………………..92.

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ……………………………………………………….102.1 Определение интерфейсного контрольного документа……………….102.2 Согласование и изменение интерфейсного контрольного документа..103. ТРЕБОВАНИЯ……………………………………………………………..123.1 Определение интерфейса………………………………………………..123.2 Структура навигационного радиосигнала……………………………...123.2.1 Дальномерный код……………………………………………………..133.2.2 Цифровая информация………………………………………………....133.3 Описание интерфейса……………………………………………………133.3.1 Характеристики навигационного радиосигнала……………………..133.3.1.1 Частотный план………………………………………………………133.3.1.2 Корреляционные потери…………………………………………….163.3.1.3 Фазовые шумы несущей…………………………………………….163.3.1.4 Побочное излучение……………….………………………………..163.3.1.5 Внутрисистемные радиопомехи……………………………………163.3.1.6 Мощность радиосигналов, принимаемых потребителем…………173.3.1.7 Групповая задержка навигационного радиосигнала в бортовойаппаратуре НКА…………………………………………………………………….173.3.1.8 Когерентность передаваемых НКА сигналов……………………...183.3.1.9 Поляризация излучаемого навигационного радиосигнала………..183.3.2 Характеристики модулирующей последовательности………………183.3.2.1 Формирование ПС дальномерного кода……………………………183.3.2.2 Формирование навигационного сообщения……………………….193.3.3 Время системы ГЛОНАСС……………………………………………233.3.4 Система координат…………………………………………………….244.

СТРУКТУРА НАВИГАЦИОННОГО СООБЩЕНИЯ…………………..274.1 Назначение навигационного сообщения……………………………….274.2 Содержание навигационного сообщения………………………………274.3 Структура навигационного сообщения………………………………...284.3.1 Структура суперкадра…………………………………………………284.3.2 Структура кадра………………………………………………………..304Редакция 5.1 2008ИКД L1, L2 ГЛОНАССРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ4.3.3 Структура информационной строки в кадре…………………………324.4 Оперативная информация навигационного сообщения и эфемеридыНКА………………………………………………………………………………….334.5 Неоперативная информация навигационного сообщения, альманахсистемы ГЛОНАСС…………………………………………………………………404.6 Резервные разряды в суперкадре……………………………… ……….464.7 Алгоритм проверки достоверности информации в строке……………465.

ПОДСИСТЕМАКОСМИЧЕСКИХАППАРАТОВСИСТЕМЫГЛОНАСС…………………………………………………………………………...495.1 Структура ПКА системы ГЛОНАСС……………………………………495.2 Орбитальные параметры…………………………………………………495.3 Контроль целостности радионавигационного поля ГЛОНАСС………50ПРИЛОЖЕНИЕ 1……………………………………………………….…….52ПРИЛОЖЕНИЕ 2……………………………………………………………..54ПРИЛОЖЕНИЕ 3……………………………………………………………..56П.3.1. Примеры алгоритма пересчета эфемерид НКА на текущий моментвремени…………………………………………………………………………...….56П.3.1.1. Алгоритм пересчета эфемерид НКА на текущий моментвремени………………………………………………………………………………56П.3.1.2.Упрощенный алгоритм пересчета эфемерид НКА на текущиймомент времени……………………………………………………………………..61П 3.1.3.

Алгоритм пересчета текущей даты четырехлетия в общепринятуюформу…………………………………………………………………………….…..62П.3.2 Алгоритм расчета параметров движения НКА по даннымальманаха………………………………………………………………………….…62П.3.2.1 Состав данных, образующих АС……………………………………63П.3.2.2 Алгоритм расчета…………………………………………………….645Редакция 5.1 2008ИКД L1, L2 ГЛОНАССРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯПЕРЕЧЕНЬ РИСУНКОВстр.Рис. 3.1 Интерфейс НКА/НАП14Рис. 3.2 Структура регистра сдвига, формирующего дальномерный код20Рис.

3.3 Упрощенная структурная схема формирования дальномерного кода 21ПСПД и синхроимпульсов для навигационного радиосигналаРис. 3.4 Упрощенная структурная схема формирования последовательности 21данныхРис. 3.5 Временные соотношения между синхроимпульсами модулирующего 22навигационного сигнала и дальномерным кодом ПСПД22Рис. 3.6 Формирование последовательности данных в процессоре НКАРис. 4.1 Структура суперкадра29Рис. 4.2 Структура кадра31Рис. 4.3 Структура информационной строки32Рис. П.1 Зависимость минимальной мощности радиосигнала от угла возвышения 52НКАПЕРЕЧЕНЬ ТАБЛИЦТаблица 3.1 Распределение несущих частот поддиапазонов L1 и L2Таблица 3.2 Геодезические константы и параметры общеземного эллипсоидаПЗ-90.02Таблица 4.1 Распределение альманаха системы ГЛОНАСС по кадрам суперкадраТаблица 4.2 Погрешности передаваемых координат и скорости НКАТаблица 4.3 Значения слова P1Таблица 4.4 Значения слова FTТаблица 4.5 Разрядность, единицы измерения и диапазон значений словоперативной информации навигационного сообщенияТаблица 4.6 Размещение слов оперативной информации в кадреТаблица 4.7 Значения слова KPТаблица 4.8 Зависимость погрешности навигационных определений от "возраста"данных альманахаТаблица 4.9 Разрядность, единицы измерения и диапазон значений словнеоперативной информации (альманаха системы)Таблица 4.10 Обозначение отрицательных значений номера несущей частоты вкадре навигационного сообщенияТаблица 4.11 Размещение слов неоперативной информации в кадреТаблица 4.12 Размещение резервных разрядов в суперкадреТаблица 4.13 Формирование контрольных сумм при проверке достоверностиинформации в строкеТаблица 5.1 Заключение о работоспособности НКА по совокупности признаков6Стр.15253033343637394242434545464851Редакция 5.1 2008ИКД L1, L2 ГЛОНАССРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯСПИСОК СОКРАЩЕНИЙАКНПАСНИКДКХНАПНКАМВМДВПСПСПМВПСПДПКАПКУСКОСССЦИЦСЧВИσАппаратура контроля навигационного поляАппаратура спутниковой навигацииИнтерфейсный контрольный документКод ХеммингаНавигационная аппаратура потребителяНавигационный космический аппаратМетка времениМосковское декретное времяПсевдослучайныйПсевдослучайная последовательность метки времениПсевдослучайная последовательность дальномернаяПодсистема космических аппаратовПодсистема контроля и управленияСреднеквадратическое отклонениеСредние солнечные суткиЦифровая информацияЦентральный синхронизаторЧастотно-временная информацияСреднеквадратическое значение погрешности7Редакция 5.1 2008ИКД L1, L2 ГЛОНАССРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ1.

ВВЕДЕНИЕ1.1 Назначение системы ГЛОНАССГлобальная навигационная спутниковая система ГЛОНАСС предназначенадля определения местоположения, скорости движения, а также точного времениморских, воздушных, сухопутных и других видов потребителей.1.2 Состав системы ГЛОНАСССистема ГЛОНАСС состоит из трех подсистем:•подсистемы космических аппаратов (ПКА);•подсистемы контроля и управления (ПКУ);навигационной аппаратуры потребителей / аппаратуры спутниковой•навигации НАП (АСН).Подсистема космических аппаратов системы ГЛОНАСС состоит из 24-хНКА, находящихся на круговых орбитах высотой 19100 км, наклонением 64,8° ипериодом обращения 11 часов 15 минут в трех орбитальных плоскостях.Орбитальные плоскости разнесены по долготе на 120°.

В каждой орбитальнойплоскости размещаются по 8 НКА с равномерным сдвигом по аргументушироты 45°. Кроме этого, в разных плоскостях положения НКА из разныхплоскостей сдвинуты относительно друг друга по аргументу широты на 15°.Такая конфигурация ПКА позволяет обеспечить непрерывное и глобальноепокрытие земной поверхности и околоземного пространства навигационнымполем.Подсистема контроля и управления состоит из Центра управлениясистемой ГЛОНАСС и сети станций измерения, управления и контроля,рассредоточенных по всей территории России. В задачи ПКУ входит контрольправильности функционирования ПКА, непрерывное уточнение параметроворбит и выдача на НКА временных программ, команд управления инавигационной информации.НАП (АСН) состоит из навигационных приемников и устройствобработки, предназначенных для приема навигационных сигналов НКА«Глонасс» и вычисления собственных координат, скорости и времени.8Редакция 5.1 2008ИКД L1, L2 ГЛОНАССРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ1.3 Концепция навигационных определенийНАП (АСН) системы ГЛОНАСС выполняются беззапросные измеренияпсевдодальности и радиальной псевдоскорости не менее четырех (трех) НКА«Глонасс», а также прием и обработка навигационных сообщений,содержащихся в составе спутниковых навигационных радиосигналов.

Внавигационном сообщении описывается положение НКА в пространстве ивремени. В результате обработки полученных измерений и принятыхнавигационных сообщений определяются три (две) координаты потребителя,три (две) составляющие вектора скорости его движения, а также осуществляетсясинхронизация шкалы времени потребителя со шкалой ГосэталонаКоординированного Всемирного времени UTC(SU).Данные, обеспечивающие планирование сеансов навигационныхопределений, выбор рабочего "созвездия" навигационных космическихаппаратов и обнаружение передаваемых ими радиосигналов, передаются всоставе навигационного сообщения.9Редакция 5.1 2008ИКД L1, L2 ГЛОНАССРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ2.