Шебшаевич В.С., Дмитриев П.П., Иванцевич Н.В. Сетевые спутниковые радионавигационные системы (2-е издание, 1993) (1141982), страница 33
Текст из файла (страница 33)
Эта АП имеет расширенные возможности решения сервисных задач и более высокие точностные характеристики за счет применения дифференциального режима (см. гл. 20) с передачей корректирующей информации через сеть береговых радиомаяков типа «Зверь-М» [211]. 9.3. мнОГОНАнАльнАя АЛЛАРАтуРА пО1Ревнтелей Многоканальная аппаратура предназначена для высокоточных определений координат, составляющих вектора скорости и поправки шкалы времени высокодинамичных потребителей в условиях организованных помех. К разработке многоканальной АП, обладающей уникальными возможностями навигационно-временного обеспечения, постоянно приковано внимание специалистов ведущих фирм мира. Применение современной технологии, позволяющей резко повышать плотность компоновки полупроводниковых приборов и расширять возможности реализации цифровых спосо- .
бов обработки сигналов, приводит к постоянному совершенствованию архитектуры АП. В сочетании с модульным принципом конструирования созданы образцы четырех- и пятиканальной аппаратуры объемом 15 дмо и массой !2 кг. Ставится задача дальнейшего их уменьшения хотя бы на порядок. В качестве примера реализации рассмотрим пятиканальную аппаратуру фирмы «Иптерстейт Электроникс корпорейшн» [181[; предназначенную для объектов с динамикой движения от 4 до 1О д (рис. 9.5). Для обеспечения приема сигналов НИСЗ во время манев ов р самолета применены две антенны, размещаемые на верхней и нижней частях обшивки. Модуль предуснлителей содержит два СВЧ малошумяших предусилителя (МШУ) — по одному для каждой из антенн; диплексеры для приема сигналов 11 и (Г диапазонов; СВЧ коммутатор, обеспечивающий быстрое (в течение 200 нс) переключение антенн, и ~~/)о каналов диплексеров.
Такое построение модуля предусилителя позволяет использовать его так- 150 ьь ! ! же в двухканальной аппаратуре, работающей в мультиплексном режиме. Модуль радиочастотного преобразователя содержит тракт смесителей и усилителей промежуточной частоты (УПЧ). Номинальное значение первой промежуточной частоты !73,91 МГц, второй 30,69 МГц. При третьем преобразовании сдвоены АЦП, выполненные на заказной вентильиой матрице. Промежуточная частота сигналов, модулированных кодами Р и С/А, становится нулевой, При этом формируются синфазные! и квадратурные Я выборки обоих сигналов, которые подаются в процессор первичной обработки. В сдвоенном АЦГ! для повышения избирательности и подавления радиопомех с негауссовским распределением амплитуд частота взятия двухразрядных выборок определена равной 20,5 МГц для корреляции кода Р и 2,05 МГц для корреляции кода С/А.
Это позволяет при последующей обработке эффективно бороться с синусоидальными сосредоточенными помехами, с помехами с качающейся частотой, с импульсными радиопомехами. Частота опорного генератора (ОГ), встроенного в модуль, равна 143,22 МГц=141м где (»=10,23 МГц — тактовая частота кода Р. Синтезатор частот вырабатывает сигналы для трех гете- родинов: 1401,5 МГц=!37!а, 143,22 МГц=!41» и 30,69 МГц= =3/» соответственно. Модуль радиочастотного преобразователя: унифицирован и может быть использован в АП с любым числом каналов. Процессор первичной обработки представляет собой специализированное цифровое вычислительное устройство, в котором реализуется цифровая обработка кваитованных выборок !» и Я», включая снятие доплеровского сдвига частоты и цифровую корреляцию кодов.
Цифровой процессор построен на вентильных матрицах и содержит селектор квантоаанных квадратурных 7» и Я» выборок кода Р и С/А для поочередной их передачи в комплексный мультиплексор из ПЗУ констант преобразования фазы в амплитуду, где компенсируется доплеровский сдвиг частоты, оценка которого снимается в цифровом виде с цифрового генератора несущей. Далее двухразрядные /» и Я» выборки кода Р или С/А поступают на многоотводные цифровые параллельные ° корреляторы, в которых производится цифровая свертка кодов и сужение полосы обрабатываемых сигналов. Выходной сигнал корреляторов в цифровом виде подается в микропроцессор, выполненный на ИМС серии МС68000, для выполнения операций поиска, захвата, слежения и выделения информации.
Генераторы кодов Р и С/А, цифровые генераторы несущей и тактовой частоты кодов выполнены на вентильных матрицах. Аппаратура потребителей содержит пять процессоров первичной обработки, выходы которых соединены общей шиной обмена с навигационным процессором. !52 Навигационный процессор выполнен на микропроцессоре фирмы Ха(!опа! Зеппсопдцс1ог серии Х5 32С016 и сопроцессоре серии ХЬ 32С081, предназначенном для выполнения операций с плавающей точкой и обеспечивающем высокую производительность вычислений, необходимую для АП высокодинамичных объектов.
Тактовая частота микропроцессоров 20 МГц, разрядность 32. Навигационный процессор обеспечивает управление процессорам п ами первичной обработки по шинам обмена, управление всей АП, фильтрацию всех навигационных данных и имеет прямой доступ к памяти процессоров первичной обработки и процессору модуля универсального интерфейса. Общая память навигационного процессора распределена следую щи м обри зо м: 256К команд репрограммируемое КМОП ЗУ с пониженным питанием; 128К данных КМОП ОЗУ; 16К данных КМОП ОЗУ с встроенной батареей питания; 16К репрограммируемое ЗУ для хранения альманаха и других данных, вводимых перед началом работы. Кроме того, навигационный процессор содержит энергонезависимые часы с встроенной батареей питания, обеспечивающей автономную работу в течение 30 суток. П ограммное обеспечение навигационного процессора реализовано на языке высокого уровня Фортран 77, а процессора перв рог ичной обработки — на языке Ассемблера.
П и комплексировании с инерциальными навигационными системами высокодинамичного самолета в рассматриваемой АП р Р " АП еализуется навигационный фильтр на 17 состояний вектора оценок навигационных параметров. При отсутствии данных от инерциальных систем реализуется фильтр на 11 состояний. Модуль универсального интерфейса построен на микропроцессоре МС 68000 и имеет память 32К управляющих программ, реализованных в репрограммируемом ЗУ, и 8К байт слов данных, х анящихся в ОЗУ.
Микропроцессор МС 68000 этого модуля снабжен дополнительной схемотехникой для организации прямого доступа к памяти, что обеспечивает быструю передачу данных ввода/вывода по межпроцессорной шине. Модуль универсального интерфейса имеет сменные блоки, которые позволяют организовать три типа обмена; по магистрали обмена К5 422 с уровнями выходных и входных сигналов ИМС вЂ” ТТЦ по магистрали КЬ 232 с уровнями ИМС вЂ” ТТ!., по магистрали М!Б — ЗТ!У— 1553 — мультиплексный последовательный канал обмена. Многоканальная аппаратура различных разработок, как правило, имеет следующие основные технические характеристики: чувствительность приемника не хуже — 166 дБВт; погрешность измерения квазидальности не хуже 1,5 м (!о, шз код Р), квазискорости ие хуже 1,5 см/с при отношении сигиал-шум, равном ЗО дБГц, и при следующей динамике движения потребителя: максимальная скорость до 1100 м/с и выше, ускорение до 10»з, рывок до 5д/с; помехоустойчивость при поиске 24 дБ (код С/А), при слежении 40 дБ (код Р), при удержании сигнала 47 дБ (код Р); погрешиость определения плановых координат (1о) ие хуже 10 м; время до первого определения координат ие более 2,5 мии.
Трир ф «) Фри Призна „„ опона ««ч -позах ь «х хпшнпо зшрошаз ьь , ь «я ьь«ь« «« ьь «я ьь ьь «ь ,$ь «« ц Р ье Я 9.4. МУЛЬТИПЛЕКСИАЯ АППАРАТУРА ПОТРЕВИТЕЛЕЙ хшннор мзонрошох нппаопн пепшз оан -знзиопшзипн ррл е«е "ЕП Ъ в ьь ьь" « ьь ~ « вй ' ь ь в явь аоноорпРой аор п»гЛоп 'урн ь о ь «йь ь Х Х Р Х «. Х ь «яй ь«йь о ь«~ «Ь« (яра) зшрг ипп» паннош †п понрпнза зпнзнрпаор оор .оашпп урии ь 8 Х Х » и паамзпде ош ппниироаор оороаШп)Г ХВВ ь но»попонах -нпз ншш -озон пш вирш Х ь Х « « Ъ ьй ««Й ьь ь' «о Мультиплексированием иазывают процесс, при котором иесколько потоков сигналов уплотняются во времени в один обший поток. Этот метод хорошо известен в системах цифровой обработки сигналов.
Например, мультиплексиый цифровой фильтр-- это переключаемый фильтр, иа вход которого последовательно во времени подаются несколько входных сигналов, а выход сиихроиио со входом переключается иа соответствующие выходные линии. В мультиплексиой АП таким уплотияющим фильтром являются антенна, радиочастотный преобразователь, коррелятор, генераторы кодов и управляемые генераторы ФАП и ССЗ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
