Система дифференциальной коррекии и мониторинга, страница 14

Общая продолжительность этойпоследовательности – 264 с.Таблица Е.1 – Последовательность передачи сообщений СДКМ.Моментпередачи ЦИ, (с)1-6C17-12C 1813-18C719-24C 1825-30C 1031-36C 1837-42C943-48C 1849-54C 1755-60C 1861-66C167-72C 1873-78C 27(28)79-84C 2685-90C791-96C 2697-102C 10103-108C 26109-114C9115-120C 26121-126C1127-132C 26133-138C6139-144C 26145-150C7151-156C 26157-162C 10163-168C 26Состав передаваемой ЦИ(типы передаваемых сообщений)C2C3C4C5C2C3C4C5C2C3C4C5C2C3C4C5C2C3C4C5C2C3C4C5C2C3C4C5C2C3C4C5C2C3C4C5C2C3C4C5C2C3C4C5C2C3C4C5C2C3C4C5C2C3C4C5C2C3C4C5C2C3C4C5C2C3C4C5C2C3C4C5C2C3C4C5C2C3C4C5C2C3C4C5C2C3C4C5C2C3C4C5C2C3C4C5C2C3C4C5C2C3C4C5C2C3C4C5C2C3C4C5C 25C 25C 25C 25C 25C 25C 25C 25C 25C 25C 25C 25C 25C 25C 25C 25C 25C 25C 25C 25C 25C 25C 25C 25C 25C 25C 25C 25Редакция 1 2011ИКД СДКМ110ОАО «Российские космические системы»169-174175-180181-186187-192193-198199-204205-210211-216217-222223-228229-234235-240241-246247-252253-258259-264ПриведеннаяобеспечиваетC 12C 26C1C 26C 27(28)C 26C7C 26C 10C 26C9C 26C1C 26C 10C 26C2C2C2C2C2C2C2C2C2C2C2C2C2C2C2C2последовательностьвыполнениетребованийC3C3C3C3C3C3C3C3C3C3C3C3C3C3C3C3C4C4C4C4C4C4C4C4C4C4C4C4C4C4C4C4передачиSBASпоC5C5C5C5C5C5C5C5C5C5C5C5C5C5C5C5C 25C 25C 25C 25C 25C 25C 25C 25C 25C 25C 25C 25C 25C 25C 25C 25сообщенийвремениСДКМобновлениякорректирующей информации.В таблице Е.2 приведены требования SBAS по максимальному времениобновления данных (3 столбец) и время обновления данных системой СДКМ (4столбец) при работе по циклограмме, указанной в таблице Е.1.Таблица Е.2 – Максимальное время обновления данных.Тип данныхПоле данных используемых спутников(PRN Mask)UDREIБыстрые поправкиМедленные поправкиИоносферная точечная сеткаДанные о ионосферных задержкахВремя UTCДеградация быстрых поправокНавигационное сообщение СДКМСтатус спутника СДКМПарамеры деградацииРегион обслуживанияСообщения SBAS (с) СДКМ (с)C1C 2-6, 24C 2-5, 24C 25, 24C 18C 26C 12C7С9C 17C 10C 27(28)1206121203003003001201203001203006066752652652658012026580120Редакция 1 2011ИКД СДКМ111ОАО «Российские космические системы»14Приложение Ж.

Последовательность передачи сообщенийСДКМ при смене поля данных используемых спутников (изменениеPRN mask)На рисунке Ж.1 приведена схема передачи сообщений СДКМ при сменеполя данных используемых спутников, то есть при изменении PRN Mask.Смена проходит в три фазы.Фаза 1 – перед сменой PRN Mask передаются подряд 4 сообщения типа 1,содержащих новое поле данных используемых спутников (PRN Mask).Фаза 2 – подготовка к применению нового поля PRN Mask. Передаютсямедленные поправки для нового поля PRN Mask - необходимо передать 13сообщений 25. Общая длительность фазы 2 составляет 22 с.

В течение этойфазы потребитель использует старое поле PRN Mask.Фаза 3 – это применение нового поля PRN Mask. В начале третьей фазыповторяетсясообщение1,азатемследуютбыстрыепоправки,соответствующие новому полю данных.Процесс передачи ЦИ при смене PRN Mask поясняется рисунком Ж1.Рисунок Ж.1 – Схема передачи сообщений СДКМ при смене поля данныхиспользуемых спутников.Редакция 1 2011112ИКД СДКМОАО «Российские космические системы»15Приложение И.

Определение протоколов применения данныхСДКМВ данном разделе даны определения параметров, которые используются внавигационном алгоритме ГЛОНАСС/GPS с учетом информации СДКМ. Этипараметры используются для того, чтобы получить навигационное решение иоценить его достоверность (уровни защиты).И.1 Долгосрочные поправкиИ.1.1 Коррекция времени GPS. Коррекция времени для i-го спутника GPSвыполняется в соответствии со следующим уравнением:t  t SV,i  [( t SV,i ) L1  δΔtSV,i ],где:t– текущее время GPS;tSV,i–бортовое время спутника GPS на момент передачи сообщения;(tSV,i)L1 – поправка к бортовому времени (фазе PRN-кода);tSV,i – коррекция поправки к бортовому времени.И.1.2 Оценка погрешности бортовой шкалы времени (tSV,i) для i-госпутника GPS на любой момент времени tk для системного времени GPS и втекущих сутках:δΔtSV,i  δa i,f0  δa i,f1(t k  t i,LT ).И.1.3 Коррекция времени ГЛОНАССКоррекция времени для i-го спутника ГЛОНАСС выполняется всоответствии со следующим уравнением:t  t SV,i  η n  t b   γ n  t b  t SV,i  t bгде:t – текущее время ГЛОНАСС; δt SV ,i ,Редакция 1 2011113ИКД СДКМОАО «Российские космические системы»tSV,i – бортовое время спутника ГЛОНАСС на момент передачисообщения;tb, n(tb), n(tb) – параметры времени ГЛОНАСС;tSV,i – коррекция сдвига фазы кода.Коррекция сдвига фазы кода tSV,i для i-спутника ГЛОНАСС в системевремени ГЛОНАСС определяется как:tSV,i = ai,f0 + ai,f1 (t – ti,LT),где (t – ti,LT) корректируется при переходе через сутки.

Если кодскорости = 0, то ai,f1 = 0.Коррекция сдвига фазы кода tSV,i для i-спутника ГЛОНАСС в системевремени GPS определяется cучетом смещения между шкалами GPSиГЛОНАСС:tSV,i = ai,f0 + ai,f1 (t – ti,LT) + τ(GPS)+ai,ГЛОНАСС ,где:t – текущее время GPS;τ(GPS) – дробная часть секунды в смещении шкалы времени системы GPSотносительно шкалы времени системы ГЛОНАСС, передаваемая в составеэфемеридной информации спутников Глонасс;ai,ГЛОНАСС– поправка к смещению шкалы времени системы GPSотносительно шкалы времени системы ГЛОНАСС, передаваемая СДКМ всообщении 12.И.1.4 Коррекция координат спутникаСистема GPS использует систему координат WGS-84, а системаГЛОНАСС – ПЗ-90.02.

Матрицы пересчета из одной системы координат вдругую имеют следующий вид:    WGS84 0,36     0,08     0,18       ПЗ-90.02Редакция 1 2011ИКД СДКМ114ОАО «Российские космические системы»и обратный пересчет:  0,36      0,08       ПЗ-90.02   0,18     WGS-84Особенностью данного перехода является то, что системы координатWGS-84 и ПЗ-90.02 параллельны друг другу и имеют только линейноесмещениеначалакоординат.Этовсвоюочередьозначает,чтодифференциальные поправки к координатам не зависят от используемойсистемы координат.

Данный вывод в полной мере относится и к поправкамскорости.Скорректированный в системе СДКМ вектор для i-го спутника системГЛОНАСС и GPS на момент времени t определяется как:x i  x i  δx i  δx i         yi   δyi   δy i  t  t i,LT , yi  zi  z   δzi   δz i corrected  i где:(t – ti,LT) – корректируется при переходе через сутки;[xiyizi]T – вектор положения спутника системы GPS или ГЛОНАСС.Если код скорости = 0, то:δx i δy i δzi T = 00 0T .И.1.5 Поправки к псевдодальностямПоправки к псевдодальностям также не зависят от используемой системыкоординат.Скорректированная псевдодальность на момент времени t для i-госпутника определяется следующим образом:PRi,corrected  PRi  FCi  RRCi (t  ti,0f)  ICi  TCi ,где:Редакция 1 2011ИКД СДКМ115ОАО «Российские космические системы»PRi – измеренная псевдодальность после применения поправок кбортовому времени спутника;FCi – быстрая поправка;RRCi– поправка к скорости изменения дальности;ICi – ионосферная коррекция;TCi – тропосферная коррекция (отрицательная величина, учитывающаязадержку в тропосфере);ti,0f – время привязки самых последних быстрых поправок, котороеявляется началом секундной эпохи времени СДКМ, совпадающей с моментомпередачи на спутник СДКМ первого символа блока сообщений.И.1.6 Поправки к скорости изменения дальности (RRC).Поправка к скорости изменения дальности для i-го спутника определяетсяследующим образом:RRCi FCi,current  FCi,previousti,0f  ti,0f_previous,где:FCi,current – самая последняя быстрая поправка;FCi,previous – предыдущая быстрая поправка;ti,0f – время привязки FCi,current;ti,0f_previous – время привязки FCi,previous.И.2 Передаваемые ионосферные поправкиИ.2.1 Координаты точки прокалывания ионосферы (IPP)Координатыточкипрокалыванияионосферыопределяютсякаккоординаты точки пересечения линии приемник – спутник с эллипсоидом,имеющим постоянную высоту 350 км над эллипсоидом WGS-84.

Этикоординаты определяются в единицах широты (pp) и долготы(pp) WGS-84.Редакция 1 2011ИКД СДКМ116ОАО «Российские космические системы»И.2.2 Ионосферные поправкиИоносферная поправка для i-го спутника определяется как:  R cosθ 2 Fpp = 1   e i    Re  hI  ICi   Fpp η vpp ,12;где:Fpp – коэффициент отклонения;vpp – интерполированная оценка вертикальной ионосферной задержкиRe – 6 378,1363 км;i– угол места i-го спутника;hI – 350 км.Примечание – Для спутников ГЛОНАСС ионосферная поправка (ICi)должна умножаться на квадрат отношения частот ГЛОНАСС и GPS(ГЛОНАСС/GPS)2.И.2.3 Интерполированная оценка вертикальной ионосферной задержкиКогда для интерполяции используются четыре точки, интерполированнаяоценка вертикальной ионосферной задержки на широте pp и долготе pp равна:4η vpp   Wk η vk ,k 1где: vk – передаваемые значения вертикальной задержки сеточно-точечноймодели на k-ом углу сетки IGP, как показано на рисунке И.1.W1  x pp ypp ;W2  1  x pp ypp ;W3  1  x pp 1  ypp ;W4  x pp 1  ypp .Редакция 1 2011ИКД СДКМ117ОАО «Российские космические системы»yIPP ПОТРЕБИТЕЛЯ xРисунок И.1 – Условие нумерации IGP(для четырех IGP)Для точек IPP между N85° и S85°:x pp λ pp  λ1λ 2  λ1y pp ,pp  1 2  1где1– долгота IGP к западу от IPP;2– долгота IGP к востоку от IPP;1– широта IGP к югу от IPP;2– широта IGP к северу от IPP.Примечание – Если  1 и  2 пересекают 180о долготы, то при расчете xppучитывается разрыв в значениях долготы.Для точек IPP севернее N85о или южнее S85о:y pp pp  110,y pp pp  110,x pp λ pp  λ 3где1– долгота второй IGP восточнее данной IPP;2–долгота второй IGP западнее данной IPP;90 (1  2y pp )  y pp ,Редакция 1 2011ИКД СДКМ118ОАО «Российские космические системы»3–долгота ближайшей IGP западнее IPP;4– долгота ближайшей IGP восточнее IPP.Когда для интерполяции используются три точки, интерполированнаявертикальная ионосферная задержка оценивается как:Для точек между 75оS и 75оN:η vpp 3 Wk η vk ,k 1где:W1 = ypp;W2 = 1 – xpp – ypp;W3 = xpp.xpp и ypp рассчитываются как для 4-точечной интерполяции, заисключением того, что 1 и 1 всегда являются долготой и широтой IGP2, а 2 и 2– другие широта и долгота.

IGP2 всегда является противоположнойгипотенузе вершиной треугольника, определенного данными тремя точками;IGP1 имеет такую же долготу, как и IGP2, а IGP3 имеет такую же широту, какIGP2 (пример показан на рисунке И.2).yIPP ПОТРЕБИТЕЛЯ xРисунок И.2 – Условие нумерации IGP (три точки IGP)Редакция 1 2011119ИКД СДКМОАО «Российские космические системы»Трехточечная интерполяция не поддерживается для точек севернее 75оNи южнее 75оS.И.2.4 Выбор точек ионосферной сетки (IGP)Ниже приводится алгоритм для выбора точек ионосферной сетки:a) Для IPP между N60° и S60°:1) если четыре точки IGP, определяющие вокруг IPP ячейку 5 на 5о,установлены в маске IGP в "1", то выбираются они; иначе,2) если любые три точки IGP, определяющие вокруг IPP треугольник 5 на5о, установлены в маске IGP в "1", то выбираются они; иначе,3) если любые четыре точки IGP, определяющие вокруг IPP ячейку 10 на10о, установлены в "1", то выбираются они; иначе,4) если любые три точки IGP, определяющие вокруг IPP треугольник 10на 10о, установлены в маске IGP в "1", то выбираются они; иначе,5) ионосферная коррекция недоступна.б) Для точек IPP между N60° и N75° или между S60° и S75°:1) если четыре точки IGP, определяющие вокруг IPP ячейку размером 5 опо широте на 10о по долготе вокруг IPP, установлены в маске IGP в "1", товыбираются они; иначе,2) если любые три точки IGP, определяющие вокруг IPP треугольникразмером 5о по широте на 10о по долготе, установлены в маске IGP в "1", товыбираются они; иначе,3) если любые четыре точки IGP, определяющие вокруг IPP ячейку 10 на10о, установлены в маске IGP в "1", то выбираются они; иначе,4) если любые три точки IGP, определяющие вокруг IPP треугольник 10на 10о, установлены в маске IGP в "1", то выбираются они; иначе,5) ионосферная коррекция недоступна.в) Для IPP между N75° и N85° или между S75° и S85°:1) если две ближайшие к 75° точки IGP или две ближайшие к 85° точкиIGP (разделенные на 30о по долготе, если используется диапазон 9 или 10, а вРедакция 1 2011120ИКД СДКМОАО «Российские космические системы»остальных случаях разделенные на 90о) установлены в маске IGP в "1", тоформируется ячейка 10 на 10° путем линейной интерполяции между точкамиIGP на 85° для получения виртуальных точек IGP на долготах, равных долготамточек IGP на 75°; иначе,2) ионосферная коррекция недоступна.г) Для IPP севернее N85°:1) если четыре точки IGP на широте N85° и долготах W180 о, W90о, 0о иE90о установлены в маске IGP в "1", то выбираются они; иначе,2) ионосферная коррекция недоступна.д) Для IPP южнее S85°:1) если четыре точки IGP на широте S85° и долготах W140о, W50о, E40о иE130оустановлены в маске IGP в "1", то выбираются они; иначе,2) ионосферная коррекция недоступна.Примечание – Данный алгоритм выбора основан только на данных,имеющихся в маске, без учета того, осуществляется ли мониторинг выбранныхточек или они вообще не используются.