Шебшаевич В.С., Дмитриев П.П., Иванцевич Н.В. Сетевые спутниковые радионавигационные системы (2-е издание, 1993) (1141982), страница 63
Текст из файла (страница 63)
204. Диаграмма, иллюстрируюш принцип разностиой коррекции навиг иконного параметра 288 |Оз»«. |эзэ определений, полученные по другому, явно недопустимо, так как это может даже ухудшить точность, Преодолеть отмеченный недостаток можно, если не требовать, чтобы и ККС, и потребитель пользовались одним и тем же созвездием. Метод коррекции навигационных параметров. Идея метода состоит в том, чтобы сообщить потребителям набор поправок к результатам измерений по всем НИСЗ, которые потенциально могут быть использованы потребителем, предоставив тем самым возможность каждому выбирать наивыгоднейшее для него созвездие.
На ККС вычисляются поправки к измеряемым параметрам (например, к псевдодальности) по всем НИСЗ, находящимся над ее радиогоризонтом. Для этого на ККС измеряют псевдодальности до всех радиовидимых НИСЗ и одновременно по эталонным координатам станции находят их расчетные значения, которые принимают за истинные дальности. Разности расчетных и измеренных значений передаются в составе КИ всем потребителям.
Каждый потребитель выбирает оптимальное для него созвездие и корректирует измеренные им псевдодальности с помощью поправок, относящихся к используемым им НИСЗ. По скорректированным результатам измерений в АП решается навигационная задача. Алгоритм данного метода (рис. 20.3) можно записать так: Лг,= гксм — гкс', гпг= гп, +Лг,; [гп|, ...,гп»[ -«Хп, (20.2) где гкс,, гп| — псевдодальности, измеренные на ККС и потребителем; гксм — эталонные псевдодальности для ККС; Лгг— поправки к псевдодальностям; гп, — уточненные псевдодальности для потребителя.
Рис. 20.3. Структурная схема, поисняюшая метод коррекции навигационного параметра Вариантом данного метода является вычисление поправки к измеряемому параметру самим потребителем, использующим для этого передаваемые с ККС ее эталонные координаты и набор измеренных псевдодальносгей, а также извлекающим данные об эфемеридах НИСЗ из нх сообщений, которые декодируются в процессе проведения потребителем навигационного сеанса. Возможен и такой вариант метода, когда ради уменьшения объема КИ с ККС передаются поправки не к дальномерному параметру, а к разностно-дальномерному, что обязывает потребителя также проводить разностно-дальномерные измерения.
Метод разностной коррекции навигационного параметра. При использовании рассмотренных методов предполагалось, что потребителем навигационная задача решается полностью: либо до использования КИ (метод коррекции координат), либо после внесения поправок (метод коррекции навигационного параметра). При этом обязательно ведется точный расчет координат НИСЗ, длн чего из служебного сообщения, содержашегося в кадре сигнала, извлекаетси эфемеридно-временная информация Необходимые для этого вычислительные затраты усложннют матобеспечение АП по сравнению с матобеспечением стандартного режима его использования, что удорожает АП. Для гражданских потребителей первостепенное значение имеет удешевление АП, поэтому понятно стремление упростить решения навигационной задачи на борту потребителя, например, отказавшись от расчета координат НИСЗ и применив простые линейные преобразования.
Такая возможность появляется, если с ККС сообщать потребителю направляктшие косинусы радиолинии НИСЗ вЂ” ККС, а также измеренные псевдолальности и прн необходимости— пространственные координаты и поправку к ШВ ККС. Данный метод применим в малой зоне вблизи ККС. При близком расположении станции и потребителя достигающий их фронт волны от НИСЗ можно считать плоским, и тогда радиолинии НИСЗ вЂ” ККС и НИСЗ— потребитель будут задаваться одинаковыми направляюшимн косинусами Известно, что в этом случае (рис.
20.4) разность дальностей от одного н того же НИСЗ до ККС и потребителя Лг=гкс — гп может быть связана с разностью координат ККС и потребителя через соответствующие направлнюшие косинусы. При определении четырехмерного ВС 4)(к, М г, 0 по Л| НИСЗ можно свивать гУ-мерный вектор приращений псевдодальностей Лй с четырехмерным вектором прирашеннй координат ЛЯ матрицей размерности (Л| Х 4), содержашей направляюшие косинуы (от угла места б и азимута А): созе, созА, созе, з(пА, з|пб, | созбт созА, созе, з|пАз з|пб, ! совет созА» созе ыпАк з|пбк | 'Т гв 29! Зная Сг н измерив ЛЯ, можно с помощью простых преобразований (20Л) найти ЛО, а стало быть, н местоположенне потребителя относя- тельно ККС, в также расхожденне нх ШВ.
Важно обратнть вннманне на то, что прн формировании разностей псевдодальностей Лй=гкс — гп все снльнокоррелнрованные погрешности измереннй будут ксключаться, в чем я проявятся днфференцнальный эффект*. Прн реализации этого метода на ККС в какне-то моменты измеряют псевдодальностн для всех НИСЗ н вычисляют нх направлнющне косннусы. Зта янформацня передается потребителю, который также проводнт измерения по НИСЗ, образующнм оптнчальное созвездие. Образуя относящнеся к данным НИСЗ разности гксг — гпг. потребитель вычнсляет приращения своих координат относнтсльно коордняат ККС, т. е.
находят свое относительное местоположение. Вслн патребнтсль получает от ККС н ее каордннаты, он может непа- средственно нанта свои коорднааты в нспользуемой системе отсчета. Отмегнм, что вмесго псевдодальностей можно опернровать временами прихода сигналов НИСЗ соответственно к ККС н к потребителю, тогда разность времен М прихода выступнт в качестве измеряемого (разностнога) параметра. Моднфакацня основных методов. Варьируя состав передаваемой с ККС информации, содержанне решаемых потребителем задач, способы формирования н передачи КИ, можно получить ряд маднфнкацнй основных ДМ.
Прежде всего укажем на ДМ с использованием псевдоспутннков. В этом варканте на ККС применяется передатчик, подобный передатчнку НИСЗ, который излучает стандартный навнгацнонный сигнал. В кадр сигнала дополнительно заложена КИ. Достоинством такого ДМ является то, что для передачи патребнтелю КИ нет необходнмостн в дополннтельной связной аппаратуре Кроме того, псевдоспутвнк выступает как даполннтельная наземная навнгацнонная точна, относнтельно которой потребитель может выполнять измерения. Такой «заземленный» НИСЗ находятся постоянно в распаряженнн потребителя, пребывающего в рабочей зоне ККС, а нзмерення по нему могут улучшнгь геометрию навнгацнонного сеанса. Несмотря на недостатки, обусловленные возможностью приема снгналов псевдоспутннка только в пределах зоны прямой видимости, данный метод привлекает к себе вннманне Интерес, проявляемый к разработке псевдоспутннков для включенкя нх в ДПС, связан с возможностямн псевдоспутннков: улучшагь геометрию навнгацнонного сеанса; повышать надежность навнгацнонных определений путем замены вышедшего нз строя НИСЗ; передавать КИ без прнвлеченнн дополннтельной связнон аппаратуры на борту потребителя; обеспечивать гарантнрованную точность навнгацнонных опрсделеннй прн недостаточной развернугой орбитальной группировке НИСЗ путем установка псевдоспутннков в нужных районах: предоставлять потребителю регнональное средство контроля для оценка работоспособностн АГ!.
Объем передаваемой с ККС информации может изменяться в зависимости от типа потребителя, что будет далее показано при рассмотрении содержания КИ. Объем вычислений в АП может уменьшаться, если будет увеличен объем КИ, передаваемой с ККС. Так, метод с разностной коррекцией навигационных параметров, при котором ККС передает направляющие косинусы НИСЗ, можно реализовывать * Поскольку в данном методе поправка как таковые не определяются н не нспользуются для коррекцнн, названне «метод с временной коррекцией», предложенный в 1!6!1, представляется недостаточно четким. 290 так, что с ККС будут передаваться и значении доплеровских сдвигов частот (в виде определенных коэффициентов), что упро- стит решение задачи захвата сигнала НИСЗ, а также позволит сократить объем данных, извлекаемых из кадра сигнала. 20.4.
КОРРЕКТИРУЮЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ Возможности практической реализации ДР в ССРНС «Глонасс» или «Навстар» определяются прежде всего возможностями передачи КИ от ККС к бортовой АП. В связи с этим большое внимание уделялось содержанию КИ, форме ее представления и каналам связи. Американский специальный комитет морской радиотехнической комиссии ЗС-!04, проводя работы в интересах морских, авиационных и прочих потребителей системы «Навстар», создал в 1983 г. 1177) три рабочие группы (по вопросам формата и данных кадра КИ; связного канала; псевдоспутников), которые возглавили опытные специалисты в области спутниковой радионавигации.
Первая фаза исследований завершилась рекомендациями по набору стандартных кадров, по выбору диапазонов частот для связи ККС с потребителями и по конструкции псевдоспутников. Рекомендуемый формат кадров КИ отличается от формата кадра системы «Навстар», так как из-за различий в содержании длина формата кадров КИ переменная, тогда как формат кадра для стандартного режима системы постоянен.
В то же время отмечается, что имеют место предпосылки дди приведении формата кадров КИ к стандартизованному формату данных, передаваемых НИСЗ. Это обусловлено стремлением к унификации матобеспечения в основном режиме и в ДР, в том числе к единому алгоритму обнаружения ошибок (в основном кадре и в кадре КИ), а также целесообразностью использования в ДР хорошо проверенных и удобных алгоритмов основного режима. При совместном использовании потребителями систем «Глонасс» и «Навстар» возникает естественный вопрос об унификации кадров корректируюшей информации той и другой системы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
