Шебшаевич В.С., Дмитриев П.П., Иванцевич Н.В. Сетевые спутниковые радионавигационные системы (2-е издание, 1993) (1141982), страница 40
Текст из файла (страница 40)
Она не меняется в пределах суперкадра. Строки 6 — 15 заняты неоперативной информацией для 24 НИСЗ: по пять НИСЗ в кадрах с ! по 4 и четыре в кадре 5. Информация об одном НИСЗ занимает две строки. Поэтому в суперкадре содержится полная неоперативная информация о всех спутниках системы, ее альманах. !83 Таблица Ю8 Рнп значений признака П! П! б!и мин ЗО 48 60 188 184 ОО О! 10 !! Информация строки 5 в кадре относится к неоперативиой информации и повторяется в каждом кадре суперкадра. Заштрихованные области — это резерв, предусмотренный на случай изменений и дополнений.
Оперативная информация включает: т! — номер строки в кадре; П! — признак смены оперативной ЦИ; признак сообшает интервал времени М, между значениями 1, в данном и предыдущем кадрах в соответствии с табл. 10.8; Пи — признак смены 1,; содержит один двоичный разряд и представляет собой признак нечетности («1») или четности («0») порядкового номера 30(60)-минутного текущего отрезка времени, середина которого опифрована числовым значением слова йи Пз — содержит один двоичный разряд; символ «1» означает, что в данном кадре передается альманах для пяти НИСЗ, символ «0» — для четырех; „— признак пригодности НИСЗ для проведения сеансов измерений.
Аппаратура анализирует только старший разряд «1», в котором означает его непригодность (2-й и 3-й разряды слова аппаратурой не анализируются); — время начала кадра внутри текущих суток в шкале бортового времени. В пяти старших разрядах записывается число целых часов с начала текущих суток, а в шести средних — число целых минут, в последнем — число 30-секундных интервалов, прошедших с начала текущей минуты.
Начало суток по бортовому времени НИСЗ совпадает с началом очередного суперкадра ЦИ; — время внутри текущих суток по московскому декретному времени, к которому относится передаваемая в кадре оперативная информация. Дискретность представления 1, составляет 15 мин.
Смена оперативной ЦИ производится в моменты времени, кратные 30 и б0 мин шкалы времени НИСЗ; у«(.) — относительное отличие иа момент 1, прогнозируемого 11 значения частоты навигационного сигнала и-го НИСЗ от номинального значения )„„частоты и-го НИСЗ. у (1) ) )111„где )„— значение частоты опорного генератора, 1„(1,) — прогнозируемое значение частоты навигационного сигнала и-го НИСЗ на время 1„. (! ) — с виг шкалы времени п-го НИСЗ относительно шкалы п азе ПСП времени системы «Глонасс», равный смещению по фазе навигационного сигнала относительно системного опорного сигнала на момент времени 1„выраженный в секундах; ń— «возраст» оперативной информации — интервал времени, прошедший от момента вычисления (закладки) оперативной информации до момента времени 1, для и-го НИСЗ.
Формируется на борту НИСЗ; х.(1,), „(1,),хн(1,) — координаты и-го НИСЗ в прямоугольной гринвичской геоцентрической системе координат на момент времени 1,; х„(1,),у„(1„),г„(1,) — составляющие вектора скорости и-го НИСЗ в той же системе координат; х„(1,),у„(1,),г„(1,) — составляющие ускорения и-го НИСЗ, обусловленнйе действием Луны и Солнца. Неоперативная информация включает: А" — календарный номер суток внутри 4-летнего периода, начиная с високосного года, к которым относятся попавки т и данные по НИСЗ системы (альманах орбит и фаз); т, — поправка к шкале системного времени относительно шкалы времени, в которой рассчитываются эфемериды и параметры синхронизации НИСЗ.
Поправка т, дана на начало суток с номером М'! ф— обобщенный признак состояния НИСЗ с номером п' на момент закладки неоперативной информации (альманах орбит и фаз); С„=! — НИСЗ пригоден для использования в сеансе, С,= О в противном случае; п, — условный номер НИСЗ в системе; т' — - грубое значение сдвига шкалы времени НИСЗ с нометч ром и' относительно системной шкалы; Х"„— гринвичская долгота восходящего узла орбиты НИ НИСЗ с номером и' (первого внутри суток с номером М'); Л!'„— поправка к среднему значению наклонения орбиты для НИСЗ с номером л' на момент 1),„(среднее значение !'= б3'); е, '— эксцентрйситет орбиты НИСЗ с номером и' на момент М а О!' — аргумент перигея орбиты НИСЗ с номером и на момент О!« времени 1х„*; — время прохождения первого восходящего узла орбиты НИСЗ с номером и' внутри суток с номером 1!!', ближайшее к их началу; ЛТ' ЛТ, — поправка к среднему значению драконического периода обращения НИСЗ с номером и' на момент (х„.
Среднее значение Т=43 200 с; ЛТ„* — скорость изменения периода обращения НИСЗ с номером и', а — литер несусцей частоты навигационного сигнала, излучаемого НИСЗ с номером и'. ГЛАВА ФТ СИНХРОНИЗА4ИЯ ВРЕМЕННЫХ ШКАЛ СИСТЕМЫ НИСЗ 11.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ХРАНИТЕЛЕЙ ВРЕМЕННЯХ ШКАЛ С путниковые РНС характеризуются высокими требованиями к формированию системной шкалы времени и ее подде е поддержанию ) в течение всего срока существования системы, Необходимость в высокой стабильности временной шкалы воз астает по мере повышения требований к точности навигационных определений, в особенности при использовании пассивного дальномерного метода.
Сисгемная шкала времени задается наземным хранителем времени (НХВ). Носителями системного времени на борту НИСЗ являются бортовые хранители времени (БХВ). При этом в системе непосредственно используются бортовые шкалы НИСЗ, поскольку именно их состояние определяет точность измерений РНП, а шкала наземного хранителя выступает как эталонная. Приведение в соответствие шкал БХВ НИСЗ со шкалой НХВ, т. е. синхронизация временных шкал, осуществляется путем проведения операций сверки и коррекции времени с использованием радиоканалов НИСЗ вЂ” Земля и Земля .— НИСЗ.
Времязадающим элементом в ССРНС является НХВ, который создает шкалу времени (и необходимую сетку синхрочастот) путем деления частоты высокостабильного опорного генератора. В качестве опорного генератора используются цезиевые или водородные атомные стандарты [93, 131[. Одной из основных характеристик стандартов частоты является относительная нестабильность част стоты на некотором определенном интервале времени Л)Т)о=()~ — (о)/)о, где [~ и )о — соответственно действительное и номинальное значения частоты, Для современных атомных станда[отов суточная относительная нестабильность частоты (!...5) 10 ' и выше [93, 1!2[.
Конечно, для поддержания столь высокой стабильности необходимо создание сложного аппаратур-. ного комплекса, обеспечивающего функционирование сердцевины НХВ -- атомного стандарта — в условиях постоянной температуры, минимального влияния внешних и внутренних электромагнитных полей, исключения вибраций и т. д. 186 В БХВ, как и в НХВ, временная шкала формируется высоко- стабильным опорным генератором. В БХВ используются кварцевые или атомные стандарты частоты.
Космические кварцевые ~о стандарты имеют относительную нестабильность (1...5) 10' а атомные до!.10 "...1 10 " [131], Возможности дальнейшего улучшения стабильности кварцевых генераторов практически исчерпаны, а значения нестабильности частот атомных стандартов могут быть доведены до 1 ° !О " и единиц 10 '4. Предположим, что бортовые шкалы времени НИСЗ приведены в строгое соответствие со шкалой НХВ. Далее, с течением времени начнется неизбежное расхождение этих шкал и прежде всего за . счет ухода частоты БХВ, поскольку именно они эксплуатируются в наиболее сложных условиях. Наряду с этим при создании космических БХВ сталкиваются с рядом ограничений (весовых, габаритных и энергетических), что не позволяет реализовать инженерно-технические решения, направленные на повышение стабильности.
Стабильность частоты опорного генератора БХВ зависит от многих факторов. Для кварцевых стандартов, например, это— геометрические размеры кварцевой линзы, конструкция держателя кристалла, совершенство электронной схемы, стабильность поддержания теплового режима, параметры окружающего магнитного и электрического полей и т. д, Обычно принимаются меры конструктивного, схемиого и технологического характера к тому, чтобы устранить или существенно ослабить влияние дестабилизирующих факторов. Так, в БХВ применяют систему термостатирования, обеспечивающую поддержание рабочей температуры с точностью до сотых долей градуса. Для защиты от воздействия внутренних и внешних электромагнитных полей используется система экранов, ослабляющих их до единиц и долей эрстеда. При правильном учете особенностей функционирования БХВ в составе аппаратуры НИСЗ можно добиться некоторого ослабления воздействия дестабилизирующих факторов. Для прецизионной аппаратуры, к которой можно отнести и БХВ, требуется создание более благоприятных условий, например поддержание теплового режима в окрестности установки в пределах !р-~10'С, где Тр — оптимальная температура для работы БХВ.
Соответственно налагается ограничение и на градиент температурного поля в месте установки БХВ при изменении внешнего и внутреннего тепловых потоков, действующих иа НИСЗ. Подбором взаимного расположения блоков аппаратуры, а при необходимости и установкой дополнительных экранов ослабляется воздействие наводимых в корпусе НИСЗ электромагнитных полей. При высокой насыщенности радиоэлектронной аппаратурой обеспечение указанных условий работоспособности БХВ на борту НИСЗ является нелегкой задачей. Таблица (! ! Основные характеристики некоторых бортовых стандартов частоты ННСЗ Атомные стандарты частоты Кварцевый стандарт частоты Характеристика Цезиевый Рубидиевый Водаролвый Масса, кг Потребление, Вт Объем, дм' Относительная нестабиль.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
