Шебшаевич В.С., Дмитриев П.П., Иванцевич Н.В. Сетевые спутниковые радионавигационные системы (2-е издание, 1993) (1141982), страница 71
Текст из файла (страница 71)
Решение задачи подготавливает целеуказания (ЦУ) для поиска сигнала, причем в зависимости от точности ЦУ поиск может проводиться либо последовательно сначала по коду СггА, а затем по коду Р, либо сразу по коду Р. При приеме и декодировании служебной информации обеспечивается помехоустойчивый прием, обработка и перемасштабирование служебной информации (СИ), а также дальнейшая передача ее в соответствующие массивы памяти ЭВМ. При приеме СИ можно сформировать альманах и выделить эфемериды (а также поправки, передаваемые в кадре) обрабатываемого спути1)кв по любой компоненте радиосигнала. Использование кода С)А или Р определяется содержанием признака, вводимого диспетчером ВТО. Краткосрочный прогноз эфемерид предназначен для расчета предельно точных значений координат и составляющих вектора скорости соответствующего спутника на моменты измерений.
Исходными для решения этой задачи являются данные о номере спутника и заданном моменте времени, а также извлеченные из СИ координаты и составляющие скорости данного спутника (эфемериды) на ближайший узловой момент времени. Формирование массива измерений проводится в темпе съема результатов измерений псевдодальности и радиальной псевдоскорости (или прирасцения дальности) с соответствующих цепей слежения за параметрами радиосигнала. При этом измеренные значения корректируются сообразно переданным в кадре сигнала частотным поправкам и поправкам к бортовой шкале времени спутника, а также исправляются на приобретенные в процессе распространения радиосигнала сдвиги информативных параметров.
Для решения навигационно-временной задачи используются исходные данные в виде измеренных радионавигационных параметров (уточненных с использованием поправок, извлекаемых из СИ, и алгоритмов учета ионосферной и тропосферной рефракций), результатов краткосрочного прогноза эфемерид, данных от автономной навигационной системы (АНС), а также соответствующих управляющих логических и временных признаков. По существу, НАВЗ может распадаться на несколько самостоятельных задач. Например, когда АП используется совместно с АНС, корректируя результаты счисления пути на основе данных от АНС, задача радионавигационных определений решается независимо от задачи счисления, но результаты радиоопределений используются затем в задаче коррекции счисления.
При решении сервисных задач вычисляется совокупность навигационных величин для визуальной индикации на дисплей по указанию оператора. Содержание визуальной информации определяется назначением АП и, зависит от особенностей использования носителя. Исходными данными для репюения сервисной задачи являются пространственные координаты, составляющие вектора скорости, фиксируемые в преимущественной системе координат, поправка к бортовой шкале времени, а также координаты поворотных пунктов маршрута (ППМ). В результате решения этой задачи выдаются различные (в зависимости от необходимости) данные: вертикальная составляющая скорости, путевая скорость, путевой угол, азимут на ППМ, расстояние до ППМ и время полета до него, боковое уклонение от заданной трассы полета и т.
п. Обращение к рис. 22.1 показывает, что диспетчер ВТО управляет также решением задачи оценки точности определений, которая помогает оператору оценивать качество навигационно- временного обеспечения. Наряду с этим диспетчер обеспечивает ввод исходных данных, индикацию регистрируемых данных, а также организует контроль за работоспособностью соответствующей части АП. 11ч 323 11.4. УПРАВЛЯЮЩИЙ АЛГОРИТМ ПрэВерка необходи»гэга»и перезаписи эйзе»гадид Падсле- ыпдалие Пэбспэми5пэце ггтэдрангелие игг(ээдмаиии Рис. 22.2. Алгоритм, управляю- щий подрежимами Управляющий алгоритм (диспетчер) обеспечивает совместное функционирование ПО и ВТО, включая в определенной последовательности те нли иные задачи обработки, регулируя обмен информацией между ПО, ВТО и взаимодействующими системами и устанавливая сообразно сложившейся обстановке подрежимы работы.
Представление о функциях управляющего алгоритма дает его обобщенная схема иа рис. 22.2. Блок «Начальные установки» предназначается ддя организации начального пуска рабочего режима и включается однократно прн установке АП в данный режим. Диспетчер обращается к этому блоку для установки нужных признаков и массивов информации, а также для проверки полноты ввода начальных данных, в том числе альманаха.
Если в результате анализа готовности обнаружилась недостаточность исходных данных, дальнейшаи программа не отрабатывается. Следует обратить внимание на одну особенность временной органиэации решения различных задач. Те задачи, которые решаются оперативно в каждом навигационном цикле, отрабатываются сосредоточенно во времени и с наименьшей его затратой. В то же время ряд задач, результаты которых используются не в каждом навигационном цикле, могут решаться распределенно во времени, по частям, занимая в каждом навигационном цикле его небольшие свободные участки. Первые задачи условно относят к оперативным, вторые — к фоновым. Если в результате проверки полноты ввода начальных данных обнаружилась готовность АП к работе, диспетчер включает решение задачи выбора рабочего созвездия (с пересчетом альманаха на данный момент времени).
Поскольку в дальней- Выбор лэдрелгима шем это решение мажет произво. диться одновременно с установившимси режимом иавигационэггядпэни- У)пе е 4 Иамэ ение ных опйеделений, эта зздача РеЭгдемерид»г )уамгрэнпе гаиил шается распределенно во времени, как фоновая. Решение Лешенпе завершается формированием лдВэ массива данных о рабочих спутниках. Следующий блок преднаПгдлгпреэпв значен для проверки необходиггыбад«г мости перезаписи эфемерид, посэгдазггия скольку комплекты эфемеридных данных рассчитываются на не- которые узловые моменты времени и закладываются в кадр привязанными к этим моментам, так что содержание их сменяется при наступлении очередных узловых моментов.
В ССРНС «Глонасс» эфемеридная информация оперативно обновляется каждые ЗО мин. В моменты, кратные получасу, в кадре произойдет смена эфемерид и некоторой служебной информации. Значит, и в АП надлежит заменить ранее принятые эфемериды используемых спутников. В блоке «Проверка необходимости перезаписи эфемерид» анализируется текущее время, фиксируются моменты, кратные интервалу обновления, и устанавливаются признаки обновления эфемерид, в результате чего в процессе ПО из кадра каждого используемого спутника будут выделены новые эфемеридные массивы. Блок «Выбор подрежима» анализирует состояние ПО и по результатам этого анализа устанавливает олин из подрежимов: «Синхронизация», «Эфемериды», «Измерение».
Первый используется в том случае, если не все включенные в рабочее созвездие спутники засинхронизированы Прн этом проводится поиск и захват сигнала спутника, после чего ан регистрируется как «засинхронизироваиный». Затем ПО переводится в подрежим «Эфемериды», если только не проводилась синхронизация временно потерянного спутника, эфемериды которого уже имеются. На подрежим «Эфемериды» диспетчер выводит ПО в двух случаях: после синхронизации каждого нового спутника, привлекаемого к навигационной работе, и при наступлении очередного узлового момента смены эфемерндной информации. Во втором случае перезаписывается эфемеридная информация по всей группе используемых спутников.
С завершением обновления эфемерид Г!О, как правило, переводится в подрежим измерений. Если же за это время какой-то спутник оказался потерянным, для возобновления режима слеже. ния за его сигналом диспетчер включает вновь подрежим синхронизации. В подрежиме «Измерения» проводятся навигационные определения. Сначала анализируется число засинхроиизнрованных спутников.
При полном их наборе решается НАВЗ, при недостатке диспетчер возвращает подрежим «Синхронизация». В зависимости от класса и назначения АП переход к решению НАВЗ происходит при наличии трех илн четырех засинхронизированных спутников. Решение НАВЗ, как указывалось в $22.3, может содержать только радионави. гацианиые определения или (прн использовании АНС) наряду с радионавигационными определениями также счисление и коррекцию координат. Для одноканальной аппаратуры характерна последовательная циклическая обработка сигналов четырех спутников. В установившемся подрежиме «Измерения» следящие системы сохраняют сопровождение сигналов каждого из спутников.
Однако в более продолжительных подрежимах, «Синхронизация» и «Эфемериды», возникает опасность потери слежения за сигналамн. Для предотвращения срыва синхронизации в этих подрежимах может применяться процедура «Подслеживание», состоящая в том, что после окончания работы с каждым последующим спутником проводится подслеживаиие всех ранее синхронизированных сигналов. Поскольку со временем у выбранного оптимального рабочего созвездия геометрический фактор начинает расти, возникает необходимость смены рабочего созвездия. Блок «Повторение выбора созвездия» анализирует качество рабочего сазвездив и при необходимости повторяет решение задачи.