Васин В.И. Информационные технологии в радиотехнических системах. Под ред. И.Б.Федорова (2003) (1092038), страница 98
Текст из файла (страница 98)
При подключении к входу мультиплексора ведущей антенны в процессоре первичной обработки через демультиплексор и фильтр канала слежения за фазой замыкается кольцо обратной связи. На выходе коррелятора формируется сигнал рассогласования, пропорциональный разности фаз сигналов на выходах ведущей антенны и опорного синтезатора. Сигнал рассогласования является управляющим для подстройки синтезатора, который, таким образом, запоминает фазу сигнала, принимаемого ведущей антенной во время ее подключения ко входу приемника.
512 Навигационный процессор Мультиплексор Аз 128Б 512Б ОЗУ ППЗУ Аз Ам Сигнальная шина Блок питания ЯГ-422 ЯЯ-422 З,б Кбит/с Зе,4 Конт/с Рис. 8.15. Структурная схема угломерной АП ТАНЯ Уесгог Радиочастотный преобразователь с АЦП Процессор первичной обработки первого канала Специальный процессор для решения задач ориентации Специальный процессор для решения задач маршрутной ориентации Шина многопроцессорной связи 8. Спутниковые радионавигационные системы При подключении других антенн система работает как измеритель разностей фаз, сравнивая фазу принимаемого сигнала и фазу опорного сигнала с выхода синтезатора. Отказ от прямого измерения разности фаз сигналов ведущей и ведомых антенн снижает точность фазовых измерений из-за влияния нестабильности частоты синтезатора, а также ошибок слежения.
Однако такое решение позволяет упростить схему и устранить ошибки, связанные с различием фазовых характеристик трактов усиления высокой частоты. Дальнейшая обработка, включающая выделение служебной информации, вычисление координат спутников, решение навигационных задач определения положения„скорости и ориентации объекта, выполняется двумя блоками: навигационным процессором и специальным процессором определения ориентации (Ап!щи Ргосеззог). Процесс первоначальной калибровки, основанный на учете собственного движения НКА, при полном отсутствии априорной информации об абсолютном и относительном расположении антенн в пространстве занимает 8...10 ч.
Если потребителю известны приближенные значения углов азимута, крена, тангажа и координат, а также конфигурация антенного поля и длина фидеров, то они могут быть введены в АП, что уменьшит размерность пространства возможных решений и, как следствие„ускорит калибровку, После проведения калибровки, недостающие параметры конфигурации системы запоминаются и в дальнейшем используются для составления уравнений связи при разрешении неоднозначности.
Как следует из табл. 8.2, погрешность угловых измерений АП ТАН8 Ъ'ес!ог при базе длиной 2 м составляет около ! 0 угл. мин (СКО). Аппаратура МРК-11. Российская угломерная АП МРК-!1, разработанная в 1995 †19 гг., представляет собой трехантенный интерферометр, рассчитанный на прием сигналов СРНС ГЛОНАСС и ОР8. Возможность работы по сигналам двух СРНС увеличивает число одновременно наблюдаемых НКА, что позволяет применять алгоритмы, использующие измерения по избыточным НКА. Кроме того, повышается надежность измерений в условиях ограниченной радиовидимости НКА.
Структурная схема АП МРК-11 приведена на рис. 8.1б. Особенностью построения данной АП является использование принципа кодового разделения сигналов НКА, поступающих с выходов трех антенн. После объединения этих сигналов в сумматоре вся их дальнейшая обработка осуществляется единым радиотрактом, что позволяет исключить систематические погрешности, обусловленные неидентичностью приемных каналов. При этом преобразование сигналов на первую ПЧ и их суммирование проводится в выносном блоке, конструктивно объединенном с антенной платформой, что позволяет использовать для передачи сигналов в приемовычислительный 5!4 В.В. Угломерная навигационная аннаранзура Антенная система Р2 РЗ Радиотракт П реобразование частоты и усиление суммарного сигнала Синтезатор частот Тактовый сигвал дискретизации АЦП Блок цифровой обработки Канал обработки сигнала НКА! Согласованная фильтрация сигналов А1, А2, АЗ Демодулятор кодов Р; Навигационный алгоритм Рис.
8.16. Структурная схема угломерной АП МРК-11 515 Суммарный сигнал на ПЧ Выборка суммарного сигнала Обработка А! Обработка А2 Формирователь модулнрущщей ПСП Тактовый игнал ПСП Обработка АЗ ! ! ! ! ! 8. Спутниковые радионавигаиионные системы блок один общий фидер. Вся последующая обработка: разделение литерных частот НКА ГЛОНАСС, свертка ПСП, поиск и сопровождение сигналов НКА по частоте и фазе — проводится в цифровой части АП. Производительность тракта цифровой обработки обеспечивает возможность одновременных измерений РНП по сигналам девяти НКА. Для разрешения начальной фазовой неоднозначности в МРК-11 применен комбинированный метод, использующий избыточные измерения не менее чем по четырем НКА, причем учитывается их собственное движение.
Данный метод позволяет в несколько раз сократить время начальной калибровки на объекте по сравнению с АП ТАХЗ Уес1ог. При расстоянии между антеннами МРК-11 (базе интерферометра) не менее 2 м СКО определения углов пространственной ориентации так же, как и у АП ТА)ЧЯ Уес1ог, составляет менее 10 угл. мин. 8.9. Информационные технологии на основе СРНС Уникальные возможности СРНС второго поколения, общедоступность их сигналов, а также последовательное внедрение в АП СРНС достижений современной интегральной микроэлектроники способствовали созданию новых информационных технологий, нашедших применение в различных областях техники (коммерческий транспорт, геодезия, мобильная связь и др.). Наиболее эффективные технологии реализуются на основе интеграции СРНС и их подсистем с другими информационными системами (спутниковой и мобильной связи, радиомаячными, радиолокационными, радиовещательными и т.
п.). В зависимости от решаемой задачи и степени использования информации СРНС такие интегрированные системы могут быть разделены, с некоторой долей условности„на следующие классы: 1) функциональные дополнения СРНС, предназначенные прежде всего для повышения точности и целостности НВО, проводимых в интересах различных потребителей; 2) системы, в которьгх НВО СРНС являются основным источником информации; 3) комплексированные системы, в которых НВО СРНС обрабатываются совместно с данными, полученными от других источников.
Далее, в соответствии с приведенной классификацией, приведем краткий обзор современных информационных технологий, в той или иной форме использующих данные, полученные с помощью СРНС. 5!б 8.9. Информационные технологии на основе СРНС 8.9.1. Функциональные дополнения СРНС В настоящее время описаны следующие разновидности функциональных дополнений (ФД) СРНС: — дифференциальные подсистемы (ДПС), которые в зависимости от размера зоны покрытия разделяются на локальные, региональные, широкозонные; — псевдоспутники„ вЂ” ретрансляторы сигналов СРНС. Рассмотрим принципы функционирования и основные особенности перечисленных ФД СРНС. Локальными обычно называют ДПС с максимальной дальностью действия передатчика КИ до 200 км.
Дифференциальные подсистемы этого класса широко используются для обеспечения мореплавания в прибрежных и проливных зонах, аэронавигации, системах контроля наземного транспорта, а также для геодезических„ землемерных и других работ (подробнее об этих и других приложениях см. п. 8.9.2). В морских локальных ДПС для передачи КИ обычно используют морские радиомаяки, работающие в диапазоне от 283,5 до 325,0 кГц. Для передачи КИ в этих системах используется фазовая манипуляция несущей радиомаяка с минимальным фазовым сдвигом (МЯК). Этот вид модуляции выбран по той причине, что он не создает помех приемникам, использующим традиционные методы пеленгации. Скорость передачи данных в диапазоне средних волн составляет от 25 до 200 бод, на практике ее выбирают либо 100 бод, либо 200 бод. Наиболее широко в современных типах АП используется формат КИ, определяемый документом 194-93/БС104-БТ)3, принятым Специальным комитетом 104 Морской радиотехнической комиссии (КТСМ ЯС-104).
Поскольку сигнал радиомаяка распространяется в режиме поверхностной волны 1с огибанием земной поверхности) на расстояния, значительно превышающие радиогоризонт, фактическая дальность действия радиомаяка над морской поверхностью обычно составляет от 350 до 500 км. Использование КИ на этих дальностях обеспечивает погрешность позиционирования от 0,5 до 5 м (СКО). Поскольку антенны радиомаяков, как правило, ненаправленные, сигнал, распространяющийся над поверхностью суши„может быть доступен пользователям СРНС на земле, в воздухе и во внутренних водах. Еще одна область использования локальных ДПС вЂ” диспетчерский контроль и управление движением автотранспорта. Корректирующая информация для этой категории потребителей передается по УКВ радиовещательных каналов с использованием метода модуляции поднесущей.
В 517 8, Спутниковые радионавигационные системы настоящее время большая часть территории Западной Европы покрыта полем локальных ДПС, используюших именно этот способ передачи КИ. В авиации локальные ДПС используются для решения следующих задач: — обеспечение в сложных метеоусловиях инструментального захода на посадку на дальностях порядка 50 км от начала взлетно-посадочной полосы; — аэронавигационное обеспечение местных авиалиний; — навигационно-временное обеспечение систем автоматических зависимых наблюдений (см. и. 8.9.2), Авиационные локальные ДПС используют для передачи КИ УКВ диапазон частот 112...118 МГц с применением 8-кратной ОФМ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
