Шебшаевич В.С., Дмитриев П.П., Иванцевич Н.В. Сетевые спутниковые радионавигационные системы (2-е издание, 1993) (1141982), страница 65
Текст из файла (страница 65)
Если же слежение за несущей будет потеряно на ККС, это обозначится сбросом в нуль целой части полного мгновенного значения фазы и инкрементацией содержимого счетчика числа срывов слежения ККС. Таким образом, геодезические потребители используют в качестве основного кадр четвертого типа и периодически— кадры второго и третьего типов. Наряду с этим они используют кадр пятого типа. Кадр пятого типа — годность НИСЗ созвездия, он будет излучаться периодически только для одного спутника. Кадр содержит данные об идентификаторе НИСЗ; о состоянии НИСЗ; о соотношении сигнал-шум, оцениваемом непременно на ККС для всех видимых НИСЗ и для спутника, входящего в зону радиовидимости ККС.
В сообщение о состоянии НИСЗ включаются: информация о годности спутника, предупреждение о предстоящей его негодности, уведомление о негодности новой ЭВИ спутника и о воспроизведении старой через ККС (семнадцатый тип сообщения). В данных о состоянии НИСЗ кадр будет воспроизводить трн старших разряда восьмнразрядного слова, которые закладываются в альманахе системы для данного НИСЗ. Кадр шестого типа —. холостой, содержащий только два первых стандартных слова.
Они применяются тогда, когда отсутствует содержательная информация от ККС, но остается необходимость 296 в поддержании поблочной синхронизации в канале дифференциальной коррекции. Кадр седьмого типа дает альманах для морских радиомаяков, используемых в качестве передающих станций, которые обслуживают потребителей, работающих в ДР. В него включены следуюгцне данные о радиомаяке: координаты, дальность действия, частота, скорость передачи (от 25 до 300 бит/с), годность (четыре градации), внд модуляции. Кроме того, передается альманах на все радиомаяки, объединенные в сеть. Кадр восьмого типа содержит альманах для псевдоспутников, по содержанию похожий на кадр для морских радиомаяков, Кадр девятого типа — высокоскоростные дифференциальные поправки — предполагается применять в тех ситуациях, когда для каких-то НИСЗ исевдодальиость и ее производная изменяются со временем чрезмерно быстро, и поэтому КИ нужно передавать для них более оперативно.
Это заставляет предусмотреть особый кадр, формат которого повторяет формат кадра первого тина, с тем отличием, что в него включены поправки только для указанных НИСЗ, что и обеспечивает ускоренную передачу кадра. Кадры с десятого по шестнадцатый определяются как относящиеся к работе по сигналу с кодом Р, по сигналу с кодом С/А на частоте [~ и на частоте )2 (применяемой для устранения ноносферной погрешности), к наземным передатчикам каналов связи, к параметрам ионосферных н тропосферных моделей, к информационным сообщениям. Кадр семнадцатого типа — предшествующий набор эфемерид.
Такое сообщение передается при негодности новых эфемерид НИСЗ до тех пор, пока они нс будут скорректированы. Форматы и содержание кадров детальнее изложены в [191, 207!. 1ЕДЬ КАНАЛЫ ПЕРЕДАЧИ КОРРЕКТИРУЮЩЕЙ ИНФОРМАЦИИ Каналы передачи КИ относятся к ключевым звеньям реализации ДМ. Именно онн призваны доставлять с требуемой скоростью дифференциальные поправки воздушным, морским и сухопутным потребителям.
Выбор каналов является предметом регламентаций комитета ЯС-104. В результате анализа возможностей использования всех освоенных диапазонов радиоволн выделены как преимущественные следующие радиоканалы: УКВ с дальностью в пределах прямой видимости; УКВ с ретрансляцией через связные спутники; средневолновый с передачей поверхностной волной; УКВ навигационный с дальностью в пределах прямой видимости (вариант с использованием псевдоспутннков). Канал первого типа (диапазоны 390...1550 МГц и 3...300 ГГц) может удовлетворить авиационных потребителей, которые широко пользуются УКВ связью с землей. Связь с ретрансляцией через спутники, особеннд стационарные, сможет обеспечить КИ любого потребителя на обширных территориях, однако соответствующая оконечная аппаратура и антенна спутника будут достаточно дороги, вследствие чего такой способ считают приемлемым для обеспечения океанских акваторий, когда другие способы явно неприменимы.
По каналам средневолновой связи (275...2000 кГц) можно обслужить наземных и морских потребителей на дальностях до нескольких сотен километров, прн этом с несуьцественными доработками можно использовать эксплуатируемые в данном диапазоне сети наземных радиомаяков. Вариант с применением диапазона навигационного сигнала «Навстарь, когда КИ излучается передатчиком псевдоспутника, а на борту потребителя один из каналов отводится для ее приема, представляется достаточно предпочтительным. По-видимому, речь не идет о выборе для всех потребителей единых каналов связи: ДМ может опираться на различные радиоканалы, и различные группы потребителей будут пользоваться предназначенными им каналами в зависимости от зоны их действия и оснащенности оконечными связными устройствами. Наиболее успешно ведутся проработки по обеспечению КИ потребителей в прибрежных водах (они стимулируются Береговой охраной США и аналогичными ведомствами скандинавских стран), а также в приаэродромных зонах.
В качестве передающих станций для сообшения КИ потребителям в прибрежных морских водах планируется использовать уже сушествуюьцие радиомаяки. Желательно, чтобы по мере движения корабля относительно береговой зоны КИ принималась последовательно через различные радиомаяки, причем переключение со станции на станцию выполнялось бы автоматически. Естественно, что при этом потребитель должен иметь возможность выбирать наивыгоднейшей для него радиомаяк. Комитет 5С-104 рекомендует для этого информационный кадр особого содержания — седьмого типа. Данный кадр содержит информацию о местоположении н состоянии всех радиомаяков, связанных с данной ККС.
Если при реализации ДР потребитель опирается на псевдо- спутники, ему необходима информация о их местоположении, коде и о состоянии аппаратуры. Эти сведения содержатся в кадре восьмого типа. При подборе каналов передачи КИ исходят из объема передаваемой информации и частостн повторения передачи, что определяет необходимую скорость передачи. Рассмотренные рекомендации по форматам кадра КИ, включавшие набор кадров зэз * различной длительности, позволяют сократить до минимума объем КИ, сообшаемый потребителям в данной зоне в сложившихся условиях.
Так, основной кадр первого типа желательно :, передавать как можно чаще, в то время как кадр второго . типа можно сообщать один раз в минуту, третьего и пятого типов — поочередно через 1 мин, седьмого типа — один раз в 5 мин, На объем передаваемой информации влияет также число спутников, за которыми ведется слежение.
Если принять скорость передачи информации 50 бит/с, можно , оценить среднее время передачи кадра первого типа и допол. нительно кадра девятого типа: для среднего числа отслеживаемых НИСЗ, составляющего обычно 7, кадр первого типа может быть передан за 10 с, а скоростной кадр девятого . типа в случае повторных сообшений с НИСЗ --за 7 с. Частота повторения передачи КИ определяется скоростью нарастания остаточной погрешности и требованиями потребителя к точности местоопределения.
Для неподвижного потребителя остаточная погрешность будет возрастать со временем в связи с ростом нескомпенсированного ухода ШВ спутника и изменением проекции эфемеридной погрешности на направление радиолннии из-за движения НИСЗ. Для подвижного потребителя влияние второго фактора будет усиливаться вследствие собственного движения потребителя. Чем выше требования к навигационной точности, тем чаше следует обновлять КИ.
Считается [!77], что для высокоточных определений повторять передачу КИ следует через 10...30 с, в более облегченных ситуациях — через 5...10 мин. Более обоснованные данные можно получить в результате обстоятельных исследований пространственной н временной корреляции погрешностей в зоне действия ККС. 2внь ТОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДМ Источники погрешностей НВО в ДР.
11а точность НВО с помошью сетевых СРНС влияют многочисленные факторы. В литературе приводится много оценок составляющих погрешности местоопределения, полученных математическим моделированием и обобщением опыта эксплуатации АП, которые не всегда согласуются между собой из-за различия в исходных данных. Тем не менее возможно представить их применительно к системе «Навстар» (табл.
20.3) в виде, наглядно демонстрирующем выигрыш от применения дифференциальной обработки (подсистема РСРВ) в варианте использования АП, работаюшей оо колам Р и С/А. Остаточная погрешность. Из табл. 20.3 видно, что в зоне ннп~ юьшей эффективности ДР систематические составлявшие шн ! ~иности (эфемеридная, ШВ, ионосферная, избирательного 2эу Т а б л и ц а 20.3 Составляющие погрешности местоопределения Источники и вилы погрешносгей Значения, ч, при использовании кода Рис. 20.6. Диаграмма, поясняющая зависи- мость остаточной погрешности измерений от удаления потребителя от ККС иисэ (е -де) и (е) - Фг! и лгн Лгко Сел РОР5 01з5 ОРЬ ООР6 Неточность прогноза эфемерид и ухода БШВ Возмущения орбиты и немоделируемые уходы ШВ Задержка сигнала в ионосфере Задержка сигнала в тропосфере Шумы приемника Многолучевость распространения Ограничения, вводимые мерами избира- тельного доступа для гражданских потре- бителей Прочие источники 3,5 3,9 2,7 2,7 2,7 2,3 2,0 1,5 1,2 9,0 2,0 1,2 30,0 2,0 1,5 1,2 2,0 5,0 1,2 1,0 1,0 1,0 1,0 Эквивалентная СКП измерения дальности: без фильтрации с фильтрацией СКП определения места: без фильтрации с фильтрапнеи 5,6 4,4 4,0 1,3 32,2 31,7 6,2 2,0 17 14 12 18 6 97 95 Примеч ннг ГФ прннят равнин 3.
доступа) исключаются, в то время как случайные составляющие определяют уровень остаточной (после дифференциальной коррекции) погрешности. Именно последняя в ДР определяет эквивалентную погрешность измерения дальности, которая далее через геометрический фактор пересчитывается в погрешность определения координат потребителя.
Отметим, что фильтрация случайных погрешностей способна снизить их влияние примерно втрое. Приведенные оценки показывают, что применение фильтрации заметно улучшает точиостиые характеристики ДР по сравнению со стандартным: для работы с кодом Р погрешность с 14 м снижается до 4 м, а для кода С,(А имеет место еще более разительный эффект уменьшения погрешности — с 95 до 6 м.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
