Шебшаевич В.С., Дмитриев П.П., Иванцевич Н.В. Сетевые спутниковые радионавигационные системы (2-е издание, 1993) (1141982), страница 70
Текст из файла (страница 70)
Бортовая аппаратура потребителя решает НАВЗ в основном, рабочем режиме, кроме которого предусматривается ряд вспомогательных режимов, обеспечивающих подготовку к основному. Это — ввод альманаха (из таблиц или из сигналов НИСЗ), контроль работоспособности аппаратуры и калибровка радио- тракта, ввод исходных данных для реализации сервисных задач и т. п. Алгоритм ВТО представляет собой последовательный набор алгоритмов отдельных режимов, а также так называемый управляющий алгоритм организации этих режимов.
Управляющий алгоритм в соответствии со своей функцией именуется также главным диспетчером. По своей структуре алгоритм режима представляется совокупностью алгоритмов задач, а также управляюшим алгоритмом режима (диспетчером режима). Алгоритмы отдельных задач в качестве самостоятельных единиц привлекаются к обеспечению различных режимов. Каждая задача решается в результате выполнения совокупности процедур — логических и вычислительных; в пределах отдельной задачи процедуры могут образовывать блоки процедур.
Каждая процедура реализуется тем или иным оператором. Управляющие алгоритмы организуют последовательность вычислений и обмен информацией между аппаратной и программной частями устройства. Блочный принцип построения матобеспечения предоставляет широкие возможности для совершенствования алгоритмов в процессе их отладки, по результатам испытаний и эксплуатации путем замены илн добавления отдельных процедур прн соответствующем расширении логики управляюШего алгоритма Управляющие алгоритмы -- главный диспетчер и диспетчеры отдельных режимов — можно представлять в ниде формально- математических операторов, что требует использования соответствук2щего языка. Однако для составления программ достаточно записывать их в виде структурных схем, сопровождаемых пояснительными текстами.
Алгоритм ПО или ВТО в том или ином режиме задается набором алгоритмов отдельных задач ПО или ВТО, последние реализуются соответствуюшим набором процедур. Набор процедур и их последовательность зависят не только от установленного режима, но н от подрежима.
Дело в том, что при реализации 3!9 отдельных режимов возможны их варианты, связанные с тем, как ведется работа: на стоянке или в движении, по реальному сигналу или от имитатора сигналов, какой используется код сигнала (С/А или Р), как работает БАП (самостоятельно или с другими бортовыми навигационными приборами) и т. п. Эти варианты считаются подрежимами и различаются содержанием МО. Например, подрежимы, относящиеся к работе на стоянке и в движении, различаются между собой организацией осреднения координат. Выбор подрежима ПО или ВТО зависит от целевой задачи, определяемой оператором БАП, условий работы аппаратуры, имеющейся априорной информации и особенностей информационно-вычислительного процесса, обусловленных текущим режимом аппаратуры.
Режим работы выбирает оператор с помощью пульта управления БАП, подрежим — с помощью признаков, хранимых в памяти и вводимых дополнительно при обращении оператора к пульту управления. Наряду с организацией стандартных вариантов функционирования БАП, полностью определяемых заданными режимом и подрежимом, МО должно обеспечивать адаптацию к условиям использования аппаратуры. Такая адаптация должна проявляться во многих направлениях.
Прежде всего алгоритмическими средствами выбирается та группа радиовидимых НИСЗ, которая по принятому критерию окажется оптимальной. С изменением взаимоположения потребителя и используемых НИСЗ средства МО определяют необходимость в привлечении дополнительных спутников илн в. формировании рабочего созвездия заново. Математическое обеспечение оценивает качество априорной навигационной информации н в соответствии с этим назначает ту или иную схему поиска сигналов.
В зависимости от текущей потребности в уточнении определенных составляющих оцениваемого вектора состояния принимается решение об использовании того или иного числа НИСЗ. Математическое обеспечение предусматривает адаптацию алгоритмов ВТО к маневрам (динамике) потребителя, к изменению поля помех н к иным изменениям условий применения аппаратуры. 22.3. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧН ВТО Наиболее наглядное представление о содержании МО дает рассмотрение набора основных задач ВТО информации. Говоря о задачах, будем иметь в виду те частные алгоритмы, имеющие самостоятельную формулировку, которые используются для организации различных режимов функционирования аппаратуры. Поэтому перечислим основные задачи, входящие в ту часть МО, 320 которая предназначается для решения навигационно-временной задачи и на этой основе — для решения сервисных задач. Соберем предварительно воедино сообщенные ранее сведения о частных операциях, которые обеспечивают проведение единичного навигационного цикла, начинающегося подготовкой к измерениям и завершающегося выдачей результатов навигационных определений.
Сеть НИСЗ типа «Глонасс» или «Навстар» обеспечит непрерывную наблюдаемость (при 24-спутниковом комплекте) в любой приземной точке от 5 до 1! НИСЗ. Для решения пространственной навигационно-временной задачи по результатам измерений псевдодальностей и радиальных псевдоскоростей требуются минимум четыре спутника (см. гл. 1 и 14), которые выбираются по определенному правилу. Предполагается, что БАП позволяет проводить либо (см.
гл. 1 и 9) одновременные измерения по четырем НИСЗ (многоканальный вариант), либо последовательные (одноканальный вариант). До измерений необходимо организовать поиск сигналов, для ускорения которого используются априорные данные о положении объекта и НИСЗ, захват сигналов и слежение за ними, а параллельно с измерениями — провести прием и декодирование служебной информации (см. гл.
?--9). Для компенсации ноносферной и тропосферной рефракции следует использовать результаты измерения на двух частотах, а также соответствующие поправки (см. гл. 5 и !О). Результаты измерений надлежит также скорректировать в соответствии со значениями поправок к ШВ н к частоте ~енератора каждого НИСЗ, передаваемыми в кадре сигнала (см. гл. 10). Переданные в кадре значения альманаха позволяют рассчитать координаты спутников, что используется как при выборе рабочего созвездия, так и при формировании целеуказаний на поиск сигналов (см. гл. 1О).
Координаты и составляющие скорости НИСЗ на моменты снятия результатов измерений вычисляются по принятым в составе служебной информации эфемеридам (см. гл. 10) в результате краткосрочного прогноза движения НИСЗ. Для решения собственно навигационной задачи можно применять процедуры обработки как по полным выборкам, так и по выборкам нарастающего объема (см. гл. 14, 15). Для определения надежности навигационного сеанса следует оценить точность навигационных определений (см. гл. 16) . Перечисленные операции единичного навигационного сеанса могут реализоваться процедурой ВТО, представляющей собой следующий набор задач (рнс.
22.!), включение которых регулируется управляющим алгоритмом. Выбор рабочего созвездия преследует цель определения номеров тех спутников, с которыми целесообразна работа в течение 32! Ы э»».м»» дыдю,ю радочего согдетдин д дед искоднеа данные Расчепе Пригн и елеукаеанон декпдирпюонне лн описка ск Сюен ршу,меош оенерееш' е «е прнйарплере ппп перепелка югдикаиин и регисограаик репулв шатФ шетеи Дислешчер ° счел копн кпншрпле ноле и сюсшиег радпшосппспд- ленное скйрюсшп несли РОП Нкдб ча нишини ию неи Риа диенка шпчностес иадигоаионня плредшмеии Решение надогоиипнне дременнод подачи Решение сердоснык подач Рнс.
22.1. Взанмоаействне ЛИСПЕТЧЕРА с блонамн программного обеспе- Чення ближайшего интервала времени. В качестве исходных данных используется информация о всех спутниках из альманаха, а также о местоположении (априорном) потребителя и текущем времени. Альманах при этом может вводиться в память ЭВМ автоматически из внешнего запоминающего устройства или вручную оператором с пульта. Текущие параметры движения спутников находятся путем пересчета данных альманаха на текущий момент времени. В результате выбираются наивыгоднейшие четыре основных спутника и несколько запасных. При прогнозе радионавигационного параметра вычисляются ожидаемые (прогнозируемые) значения РНП по имеющимся (априорным) координатам потребителя и по прогнозируемому положению навигационного спутника.