Васин В.И. Информационные технологии в радиотехнических системах. Под ред. И.Б.Федорова (2003) (1092038), страница 99
Текст из файла (страница 99)
Формат передачи сообшений базируется на стандарте КТСА/РО-217. При передаче КИ по двенадцати НКА объем сообщения составляет 664 бита. Для обеспечения инструментальной посадки в более сложных условиях рассматриваются другие варианты радиоканала, в том числе диапазона 5...5,25 ГГц, а также совместное использование локальных и широкозонных ДПС 1см. далее). Работа в таких условиях регламентируется стандартами КТСАЛЭО-245 и КТСАЛЭО-246. Региональные ДПС отличаются от локальных прежде всего радиусом действия„который составляет 500...2000 км.
В состав региональных ДПС входят до нескольких десятков ККС, а также системы контроля целостности информации. Так, американские региональные ДПС Яаг11х и 8куР1х используют для формирования КИ данные 60 наземных ККС, размешенных по всему миру. Для передачи КИ используют 4 геостационарных ИСЗ ИНМАРСАТ, канал передачи данных которых работает в диапазоне Е, скорость передачи информации составляет от 600 до 2400 бит/с, формат сообшения соответствует стандарту КТСМ ЯС-104. Согласно опубликованным данным на расстояниях порядка 1000 км указанные региональные ДПС обеспечивают точность местоопределения порядка 1 м (СКО), а на расстояниях до 2000 км — примерно 3 м (СКО).
Несколько другой подход к проблеме передачи КИ в региональных ДПС применен в проекте Ецгобх, разрабатываемом совместно специалистами России и ряда стран Западной Европы. Здесь предлагается использовать в качестве средства передачи КИ передаюшие станции РНС типа Лоран-С (Чайка). Эти станции работают в диапазоне 100 кГц и имеют радиус действия порядка 1000 км.
Скорость передачи данных в таких системах составляет от 15 до 30 бит/с, а сообщение„содержащее КИ для каждого НКА, имеет длину 45 бит, т. е. передача полного пакета КИ для всех НКА может занимать 10 с и более. Для увеличения скорости передачи до 175 бит/с предлагается использовать импульсно-фазовую модуляцию. Основным достоинством такой системы является низкая стоимость, поскольку применяется уже сушествуюшее оборудование, а также лучшее, чем для уКВ диапазона, распространение сигнала в 518 В.9.
Информационные мехналогии на основе СРНС горной местности и в условиях городской застройки. Расчетная точность местоопределения для системы Ецгойх имеет порядок 5м (СКО). Широкозонные ДПС имеют ту особенность, что дифференциальные поправки в них рассчитываются не для вектора состояния конкретной ККС„ находяшейся в некоторой точке земной поверхности, а для вектора положения и погрешностей бортовой ШВ каждого НКА, Эти поправки формируются на основе информации от нескольких контрольных (мониторинговых) станций, разнесенных на большие расстояния (до нескольких тысяч километров). Принципы, положенные в основу широкозонных ДПС, позволяют охватить дифференциальным полем значительную территорию (сушественно превышающую суммарную зону действия отдельных ККС, входящих в состав такой ДПС) при использовании минимального числа ККС и наличии определенной свободы выбора мест их размещения.
В состав каждой широкозонной ДПС должны входить 1117): — главная ККС; — 3 — 5 периферийных мониторинговых станций; — наземные и спутниковые радиоканалы доведения КИ до потребителей в пределах рабочей зоны ДПС; — система передачи данных от мониторинговых станций на ККС, В настоящее время функционируют две широкозонные ДПС: %ААЯ (от англ. %Ые Агеа Ащгпепта11оп Яузгеш), созданная по заказу Федеральной авиационной администрации и обслуживающая территорию США, и ЕОМОБ (от англ. Ецгореап Оеоз1айопагу Хан)да6оп Онейау Бегн)се), обслуживаюшая территорию Европы.
В состав этих широкозонных ДПС входят геостационарные ИСЗ типа ИНМАРСАТ-3 для ретрансляции КИ и проведения дополнительных дальномерных измерений по ретранслированным сигналам Л-диапазона. Дифференциальные подсистемы на основе псевдоспугпников. Наряду с традиционными все более широкое распространение приобретает схема построения ДПС с использованием так называемых псевдоспугпников (Рзецг)о!йе). В настояшее время этим термином определяется комплекс технических средств, располагаемый в эталонной точке на земной поверхности и обеспечиваюший реализацию двух основных функций: — функции собственно псевдоспутника, т.
е. формирование и излучение дальномерных сигналов, структура и несущая частота которых аналогичны сигналам НКА; — функции ККС, т. е. формирование КИ и включение ее в состав навигационного сообщения, передаваемого потребителю. Включение псевдоспутника в состав рабоче~о созвездия бортовой АП позволяет улучшить качество навигационных определений: уменьшить геометрический фактор и повысить надежность и достоверность местоопреде- о. Спутниковые радионавигационные системы лений.
Кроме того, при использовании псевдоспутника не нужен дополнительный канал связи для передачи КИ, а сам псевдоспутник может выполнять функции локального средства контроля для оценки работоспособности бортовой АП. Ретрансляторы сигналов СРНС. Еще одним перспективным вариантом ФД СРНС являются системы, использующие принцип ретрансляции (переизлучения) сигналов НКА.
Основным элементом рассматриваемого ФД является специальное устройство (ретранслятор), осуществляющее прием сигналов СРНС, их преобразование и излучение с полным или частичным сохранением информации, содержащейся в сигналах НКА. Сигналы, излучаемые ретранслятором, могут использоваться потребителем для НВО как наряду с сигналами, принятыми непосредственно от НКА, так и независимо от последних. Например, ретранслятор, координаты которого известны с высокой точностью, может выполнять функцию псевдоспутника. Сеть таких ретрансляторов позволяет дополнять (или даже в значительной степени заменять) в локальной зоне орбитальную группировку НКА, что весьма важно в условиях ограниченной радиовидимости, например в горных условиях.
Кроме того, результаты НВО, выполняемых в АП по ретранслированным сигналам, позволяют при известных координатах ретранслятора рассчитать дифференциальные поправки непосредственно в самой АП и таким образом повысить точность НВО по сигналам НКА СРНС.
Еще одно применение принципа ретрансляции связано с использованием сигналов СРНС для внешнетраекторных измерений в процессе испытаний объектов авиационной и ракетно-космической техники. Особенность проблемы внешнетраекторных измерений высокодинамичных объектов состоит в том, что применение стандартной АП для этих целей часто неэффективно из-за аппаратурных и алгоритмических ограничений рабочего диапазона значений скорости и ускорения, времени «горячего» старта и перезахвата рабочего созвездия, недостаточной точности измерения малых относительных расстояний, низкого (порядка 1 с) темпа обновления информации и ряда других факторов. Ретрансляционные методы свободны от этих ограничений, поскольку обработка сигнала на борту объекта сводится к преобразованию спектра принятого сигнала, т.
е. является практически безынерционной операцией. Навигационно-временные определения, осуществляемые на приемном пункте, могут проводиться как в реальном времени, так и в режиме постобработки с использованием высокопроизводительных вычислительных средств н специального программного обеспечения, что позволяет повысить их точность и достоверность по сравнению с вариантом использования бортовой АП. Поэтому системы внешнетраекторных измерений, построенные по принципу ретрансляции сигналов СРНС, представляют большой практический интерес. 520 В.9.
Информационные технологии на основе СРНС 8.9.2. Транспортные информационно-управляющие системы, использующие сигналы СРНС Типичным примером современных информационных технологий, ос нованных на использовании данных НВО СРНС, могут служить транспортные информационно-управляющие системы (ТИСУ, англ. 1ТБ — 1п1е!118еп! Тгапзропайоп Буз!ешз), аэронавигационные системы автоматических зависимых наблюдений (АЗН, англ.
АРБ — Ац!оша!!с Ререпс$еп! Бцгце!11апсе), морские автоматические информационно-идентификационные системы (АИИС) !! 17„129]. В основу построения перечисленных систем положен единый принцип: на борту подвижного объекта (морского илн воздушного судна, другого транспортного средства) устанавливается АП, позволяющая определять местонахождение объекта. Данные НВО, а также другая информация от бортовых систем передаются на диспетчерские центры по соответствующему радиоканалу (линии связи). Далее дается краткий обзор состояния и перспектив развития перечисленных систем. Аэронавигационные системы автоматических зависимых наблюдений (АЗН) рассматриваются Международной организацией гралкданской авиации как один из важнейших информационных каналов, который наряду с первичными и вторичными радиолокаторами будет составлять основу перспективных комплексов управления воздушным движением.
Принцип АЗН предусматривает установку на борту летательного аппарата оборудования, позволяющего определять его координаты по сигналам СРНС и постоянно передавать эти данные по радиоканалу на наземные диспетчерские центры, а также остальным участникам воздушного движения (см. ниже). В настоящее время наиболее широко применяется система АСАКБ (от англ. А1гйпе Сопппцшсайоп А<Ыгезз!п8 апб Керогбпй Буз!егп). Аппаратура АСАКБ, используемая более чем на 7000 воздушных судах, может работать в диапазонах КВ„а также в метровом и дециметровом диапазонах волн (последний используется для организации спутниковой связи через систему ИНМАРСАТ).
Система обеспечивает передачу речи в аналоговой форме„а также передачу цифровых данных со скоростью 2400 бит/с. Структура сообщения при передаче цифровых данных в системе АСАКБ определяется стандартом АК)МС-б! 8, при этом используется самоуправляемый доступ к радиоканалу с контролем несущей СБМА (от англ. Сапзег Бепзе Мц)йр1е Ассеав). В качестве дальнейшего развития технологии АЗН Комитетом ИКАО по будущим аэронавигационным системам рассматривается концепция ЧРЬ (от англ. ЧНР йййа1 1!п1с). Эта концепция предусматривает ряд режимов (версий): ЧР1.-1, ЧР1.-2, ЧЕН.-З, ЧРЬ-4, отличающихся скоростью передачи информации, используемыми видами модуляции, протоколами досзупа к каналам передачи данных и т. п. 521 8.
Спутниковыерадионавигационные системы Наибольшие возможности для организации различных вариантов передачи данных предусмотрены в режиме НР1.-4, который реализует метод самоорганизуюшегося многостанционного доступа с временным разделением каналов БТРМА (от англ. Бей Типе Р)и1з1оп Мц16р1е Ассезз ).
При этом каждый абонент передает свою информацию в течение временнбго интервала (слота), выделяемого ему системой по предварительному запросу. Время начала и конца каждого слота жестко синхронизировано с использованием системного времени СРНС. Для увеличения скорости передачи информации при ограниченной полосе используемых частот (12,5 кГц) применяется 8- кратная ОФМ, Основным приложением НР1.-4 является так называемый вещательный режим АЗН (АЗН-В), при котором сообшения, передаваемые с борта каждого воздушного судна, могут приниматься всеми другими воздушными судами, что позволяет организовать высокоэффективную систему предупреждения столкновений в воздухе, а также использовать самолеты, находяшиеся в зоне радиосвязи с диспетчером, для ретрансляции сообщений, переданных с бортов тех воздушных судов, непосредственная связь которых с диспетчером в данный момент отсутствует или затруднена.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
