Васин В.И. Информационные технологии в радиотехнических системах. Под ред. И.Б.Федорова (2-е издание, 2004) (1092039), страница 89
Текст из файла (страница 89)
выше), без передачи НИ, На навигационном космическом аппарате второй модифи- 472 43 С ру урлеьг сю ео бые йСРНС келии излучаемый в лиапязоне !о навигационнмй сигнал 1250 МГц буде~ так же, как сигнал диапазона Еь содержат ь дне ортогоняльных «омпонегп ы: М-последовательность с гаюовой чвстпгои 5П кГц (СТ-код) и М-постсловательность с тактовой частотой 5, П МГц (ВТ-код) Вопрос о церсдече НН лияккюне Е, в нестоящее время находится в стадии обсужления 83Е2. Структур» нввнгвцнаяных снгявлов и нввнгвцнонпых сообщений ОРВ В отличие а~ СРНС ГДОНЛСС, в СРНС ОРВ использует«я метод кодового разделег ия сиз няяов, у общих длн всех НКА несущих частотах Е, ,= 1572,42 МГц и Ез = 1227,6 М('ц Сигналы не частоте Е~ моду.
лируются двумя сртогоикльиыми (сдвинутыми относительно фазы несущеи ня 90') ПС)1, обрлзованными суммировением па модулю 2 лвльномернаго кода и информационной ггоследовпгельнссти, содержащей навигационное сообщение и другую пчужебную информацию. Дальномерные коды для «милого НКА являются индивилуельи, причем и струят)рв спсцнвльно выбрана из условия малого уровни их взаимной корреляции. Основным видом дяльноиерного кода ОРВ являюел ючный код (Р-код), предстлвляющий собой ПСП с тактовой частотой !0,23 МГц и периодам 7 срок. Первоначазьно Р-кол ОРВ бьщ преднюначен юлько лпя санкционированного лосгуця, однако в 2002 г его структура била опубликована Дпя плантационного космического аппарата яблок-В» и ею последующих модификаций предусмотрен режим дополнительнои защиты точного кода, при котором вместо Р.кода используется твк называемый Р('Е)-код, получаемый дополнительным нюинейным преобразованием Р.коле.
Несенкциороынное использование щкого кода при отсПствии ключевой информации практически невозможно, поскольку в нестоящее время не существует »ы числительных средств, способных расшифровать его Для коммсрчеокого несанкционированного испозщзоввния прсдосщвлеи к«орсткийя С)Л-код пониженной точности (от анпг С1евг Асйгнцпоп), испощзуемыи также для синхронизации аппаратуры потребиюля, рвботающей по Р- или Р(У)-кодвм. Код С(А предстявляет ообой код!'олдв, образуемый из двух 10-разрядных ПСП с образующими полинпмами 0,(т)=! Юк Юх'е, ОН) — — ! Ж.' Э х' Ы«ь Зх" фх ф хм. Кал, соответствующий г-му НКА, образуется суммировлнием гю пю42 упомянутых ПСП, причем вторая ПСП имеет индивилуялыгый югя данного НКЛ сдвиг иа фиксированное число симполов (длительность символа 1 мкс).
473 В Слуткиклвыс ридискавигаиилнлыс системы Необходимо отметить, что на протяжении ряда лет С!А-код подвергался дополнительному зашумлеиию, ограничивающему точность измерений с помощью коммерческой АП (так называемый режим ограниченного доступа Б!А, от англ Бе)есгэчс Аиайа)ийгу). Режим Я/А был отключен 01.05.2000 г., однако МО США оставляет за собой право по собственному усмотрению вновь вводить его, чтобы нскэючить использование коммерческой АП для еысокогочных навигационных определений в военных целях. Вспомогательная частота Ео модулируется только закрытым Р-кодом.
Состав информации, передаваемой в навигационном сообщении ОРБ, схолен с составом НИ ГЛОНАСС; в нем содержи вся информация об эфемеридах НКА, альманах созвездия НКА, частотно-временные поправки, метки времени, параметры ионосферной модели, сведения о работоспособности борювой аппаратуры НКА и др. Информационная последовательность передается кадрами емкостью 1500 бит и длительностью 30 с. Один кадр делится на субкадры (строки) ллительностью 6 с, содержащие 10 сяов по 30 бит каждое. В одном кадре передается 1125 всего альманаха Поэтому передача всей информации альманаха занимает 12,5 мин.
Этот массив информации объемом 37500 бит называютт суперкадрам. В.4. Методы измерения навигационных параметров 8.4.1. Основные понятия Основным содержанием задачи навигационно-временных опредеяений (НВО) в СРНС является формирование вектора состояния потребителя. В качестве компонент этого вектора обычно рассматривают пространственные координаты х, у, з потребителя, временную поправку тл шкалы времени потребителя относительна системной шкалы, а также составляющие вектора акорости х, у, г.
Существенно то, чю перечисленные величины не могут быть непосредственно измерены радиотехническими методтни. Поэтому в АП СРНС реализован косвенный метод: измеряются некоторые параметры принятого радиосигнала (время его прихода г, фаза р или разность фаз дгр, доплеровский сдвиг частоты рл). Этим параметрам сопоставляют функционально связанные с ниии веяичнны (дальность Я до НКА, его рвлиальную скорость 1 л разность дальностей Ьй до нескольких НКА, угол визирования 6, угловую скорость й), по которым н рассчитывматся искомые компоненты вектора состояния. Измеряемые в интересах решения навигационной задачи параметры радиосигнала получили название родианави ачиоэтьт параметров (РНП), а 474 ВЭ Ы ол ш р жено х Ла мр сопоставляемые им парачетры вектора иктояния озребителя — аенгаэноллых нар эгров (НРВ Соответствуюшие фуикционадьные зависимости чежду ними пазу ~нли название нпенгалнои ык фулллии. Очевидно, о вектор состояния погребитюя может быть полностью определен, если его рюмерность не прс юаег числа независимых измерений РН11.
В спутниковых радионавигационных система. ГНОНЛСС и ОРЗ использукзтся, в основном, эатьномерный и радиазьио-скоростной меюды измерений (см далее) В этом случае радионавигационными параметрам являются время т распрсюграисиня (задержка) сигнала на трассе НКА— потребиюль и долтсравское с, ешение частоты Р)з. Соотвшстауюшю им протяжеггность трассы НКЛ вЂ” потребитель Я и радиальная скорость истребимая относительно НКА, являюжя навигационными парамеграми, а санзываюшис их нанигационные функции в эгагнзом случае имеют внл й = ст, ь, = ГдК В обшем случае вид навигационных ф) нкций опрелызяюс» чиогимн фактораин нилом 1П1, параметрами движения НКЛ и потребителя, выбрннной системой координат н ~ д Геоиетрическое место точек пространства с одинаковым значением навигационного пара стра называют лоэгрг»осм ю лможелн», Нерссечение двух поверкиостей поэожени» определяет линию лцюлсгиия, т е геометрическое несю точек, соотвстствуюгцих двум разным значениям навигационных параьютров.
Мссгопало кение потребителя оцрслеляегся коардинатамн точки пересечения трех поверхностей полоэгения илн двух зиний положения. Вски а сиду неоднозначности измерении линии пояаження пересекаются более чем в одной точке, то необходимо использоват~ дополнительную поверхност~ потожения или априорную информацию, позволяюшую отдели ~ ь истинное поло;кение от яожных.
8.4СВ Метолы опрсделсмня координат по сигналам НКА Дальномерный мсмод Наиболее простой датьномсрный метод нави. гацноиных определений основан на и:гмерениях датьнссти й, мемз.т г-м НКЛ и потребителем В этом методе навигационные~ параметрои являотс» дгшьность й„а поверхнссп ю положения — сфера радиусом Р, с центром, расположенным в нентрс масс 1-го НКЛ. Уравнение сферы имеет вид Д, =з((зн — х) ь(у„— г) ьО„-з1, ! ц г п (8 1) Здесь х„ну, т — известные в лгамснг измерения координаты 1-го НКЛ (с нмгом его перемешения за время распре лранения сигнала); зт у, = — коорлииагы потребителя 475 8.
Слутиииииыеридиииаиигаяииииые иисыиыы Местоположение потребителя, т е. координаты х, у, г, определяют как координаты точки пересечения трех поверхностей положения, другими словами, трех сфер (рис. 8.7). Поэтому для реализации дальномерного метода необходимо измерить дальности (8Л) до трех НКА,т.е.! = 1,2,3. Следовательно, для того чтобы определить координаты потребителя, необходимо изРне. 8.7. !!оверхностн положения лая мерить дальности до трех НКА и дальномерного метода решить систему нз трех уравнений вида (8.1). Ввиду нелинейности такой системы уравнений возникает проблема неоднозначности определения координат потребителя, устраняемая с помощью известной потребителю дополнительной информации (априорные координаты потребителя, его радиальная скорость и т.
д.). В выражении (8.1) неявно подразумевается, что все входящие в него величины относятся к одному и тому же моменту времени. Однако координаты НКА привязаны к бортовой ШВ, а потребитель измеряет задержку сигнала и определяет свои координаты в своей П!В. Если шкалы времени НКА и потребителя идеально синхронизированы, то проблем не возникает. При иванчин расхождения т„шкал времени возникавг смещение бк = ст. намеренной дальности относительно истинной и точность определения местоположения потребителя падает, гюэтому недостатком метода является необходимость очень точной привязки шкал времени НКА и потребителя.
Уменьшить влияние эгого фактора можно обеспечил, установкой у потребителя высоксстабнльного эталона времени (частоты) и периодической его каггибровкой по бортовой ШВ. Олнако применение в АП дорогостоящих высокостабильных эталонов времени экономически не оправдано, а проблема создания опюсительно дешевых высокосгабильных эталонов времени (частоты) в настоящее время не решена, поэтому более широко применяют псевдодальномерный метод.
77сгидодальиаыериый метод. Под псевдодальносгью от 1-го НКА до потребителя понимают измеренную дальность А, этого НКА, отличающуюся от истинной дальности )1, на неизвестную, но постоянную за время определения навигационных параметров величину 8)2. Таким образом, псевлодальность до 1-го НКА можно описать формулой ! сти (8.2) 47б Вя Мемсдмюире г* галимы Ра е р ,~'~ нкл т Рис. 8.8.
Пр и и асевлолш номерных измерений ири определении полокмви на гшос«кти гле т„— смешение временной шкалы пстребнгеля относительно системною времени. В псевдодвльиомерных методах, основанных на измерениях псевдо- дальностей, в качссзве навигационного параметра выступает В,. Поверхностью положения но-прежнему яваясшя «фер» с центром в точке цегпра масс НКЛ, но радиус атой сферы отличается на неизвестную шлиюгну бд грие. 8 8). Измерение псевдодвльностей да трех НКЛ приводит к системе трех уравнений с четырьмя неизвестными х, у, я, бй.
В решении атой системы уравнений возникает неопределенный параметр ЪВ, и для устранения возникшей неопределенности необходимо провести дополнительное измерение, г. е изьгерить псевдодаиьноеть до четвертого спутника !)олучешшя таким обрезом система чотырех уравнений имеет точное решение, и, оленева~ел~но, местоположение потребителя при измерениях осевдадальнсстей определяется «ак .ючка пересечения четырех поверхностей положения. Именно необхолимость нахождения в зоне видимости четырех НКА в зиачителыюй степени определяет структуру и параме яры орбитальной группировки НКА. Псевлолальномерный мсгол не накладывает жеспгих ограничений на выведение погрешности бй = ст„(погревности временной шкалы) и позволяет одновременно с опрелелеиисм местоположения вычислять отклонение шкалы вречени потребителя. 477 8 С утникоэне радионавигичисняие свстечм Разместил-дапьномерный метод.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
