ИКД ГЛОНАСС (1141990), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Внавигационном сообщении описывается положение НКА в пространстве ивремени. В результате обработки полученных измерений и принятыхнавигационных сообщений определяются три (две) координаты потребителя,три (две) составляющие вектора скорости его движения, а также осуществляетсясинхронизация шкалы времени потребителя со шкалой ГосэталонаКоординированного Всемирного времени UTC(SU).Данные, обеспечивающие планирование сеансов навигационныхопределений, выбор рабочего "созвездия" навигационных космическихаппаратов и обнаружение передаваемых ими радиосигналов, передаются всоставе навигационного сообщения.9Редакция 5.1 2008ИКД L1, L2 ГЛОНАССРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ2.
ОБЩИЕ ВОПРОСЫВ данном разделе дается определение интерфейсного контрольногодокумента (ИКД), рассматриваются вопросы, касающиеся порядка егоподготовки и согласования, а также определяются организации, утверждающиеданный документ и обладающие правом внесения дополнений и изменений всогласованную редакцию документа.2.1 Определение интерфейсного контрольного документаНастоящий ИКД определяет параметры интерфейса между ПКА системыГЛОНАСС и навигационной аппаратурой потребителей НАП (АСН) системыГЛОНАСС в диапазонах L1 и L2.
в диапазонах L1 и L2 In bands L1 and L2.2.2 Согласование и изменение интерфейсного контрольногодокументаРазработчик бортовой аппаратуры НКА системы ГЛОНАСС, Федеральноегосударственноеунитарноепредприятие«Российскийнаучноисследовательский институт космического приборостроения», определяемыйкак разработчик контрольного интерфейса, несет ответственность за подготовку,согласование, изменение и сохранение ИКД.Для вступления в силу настоящего документа необходимо его подписаниеследующими сторонами:Федеральным государственным унитарным предприятием «Российскийнаучно-исследовательский институт космического приборостроения» (ФГУП«РНИИ КП») Роскосмоса (Федерального космического агентства) – головнойорганизацией по системе ГЛОНАСС, разработчиком полезной нагрузки ислужебных радио и телеметрических систем НКА, комплекса наземных средствконтроля и управления НКА, навигационной аппаратуры потребителей дляразличных классов потребителей.Открытым акционерным обществом «Информационные спутниковыесистемы» имени академика М.Ф.Решетнева» (ОАО «ИСС») Роскосмоса –разработчиком космического комплекса системы ГЛОНАСС, включая ракетнокосмический комплекс, наземный комплекс управления, НКА и программноеобеспечение управления НКА.4 Центральным НИИ Министерства обороны Российской Федерации –головной научно-исследовательской организацией Минобороны России посистеме ГЛОНАСС.10Редакция 5.1 2008ИКД L1, L2 ГЛОНАССРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯУтверждается ИКД полномочными представителями Космических войск иРоскосмоса.В процессе развертывания и совершенствования системы ГЛОНАССмогут изменяться ее отдельные параметры.
Изменения согласованной ранеередакции ИКД могут быть предложены любой из ответственных сторон и, всвою очередь, также должны быть согласованы и одобрены всемиответственными сторонами. Разработчик контрольного интерфейса несетответственность за согласование предложенных изменений со всемиответственными сторонами и за подготовку, в случае необходимости, новойредакции документа, содержащей изменения.В настоящей редакции ИКД учтен ряд замечаний и предложенийпотребителей по предыдущей редакции документа, а также вводится рядпараметров интерфейса между ПКА и НАП(АСН).Официальное распространение ИКД осуществляет Российский научноисследовательский институт космического приборостроения Роскосмоса.11Редакция 5.1 2008ИКД L1, L2 ГЛОНАССРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ3.
ТРЕБОВАНИЯВ данном разделе рассматриваются наиболее общие характеристикинавигационных сигналов, излучаемых НКА системы ГЛОНАСС, приводятсятребования, определяющие качество навигационных сигналов, и даетсяописание их структуры.3.1 Определение интерфейсаИнтерфейс между подсистемой космических аппаратов (ПКА) инавигационной аппаратурой потребителей НАП (АСН) состоит из радиолинийL-диапазона частот (см. рис.
3.1).Каждый НКА модификаций «Глонасс» и «Глонасс-М» системы ГЛОНАССпередает навигационные радиосигналы на собственных частотах в двухчастотных поддиапазонах. НКА, находящиеся в противоположных точкахорбитальной плоскости (антиподные НКА), могут передавать навигационныерадиосигналы на одинаковых частотах.НКА модификации «Глонасс» в поддиапазоне L1 излучаютнавигационные сигналы 2-х типов: сигнал стандартной точности (СТ),доступный любым потребителям и сигнал высокой точности (ВТ), доступныйтолько специальным потребителям, а в поддиапазоне L2 только один сигнал ВТ.НКА модификации «Глонасс-М» в поддиапазонах L1 и L2 излучаютнавигационные сигналы 2-х типов: СТ и ВТ.Сигнал ВТ модулирован специальным кодом и предназначен дляиспользования в интересах Министерства обороны Российской Федерации.Использование сигнала ВТ спецпотребителями должно быть согласовано сМинистерством обороны Российской Федерации.В настоящем документе рассматриваются структура и характеристикинавигационного радиосигнала СТ в поддиапазонах L1 и L2, передаваемого НКАмодификаций «Глонасс» и «Глонасс-М»3.2 Структура навигационных радиосигналовНавигационный радиосигнал, передаваемый каждым НКА системыГЛОНАСС на собственной несущей частоте в поддиапазонах L1 и L2, являетсямногокомпонентным фазоманипулированным сигналом.
Фазовая манипуляциянесущей осуществляется на π радиан с максимальной погрешностью не более±0,2 радиана.12Редакция 5.1 2008ИКД L1, L2 ГЛОНАССРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯФаза несущего колебания поддиапазона L1 передаваемого НКА «Глонасс»и фазы несущих колебаний поддиапазонов L1 и L2 передаваемого НКА«Глонасс-М» модулируется двоичной последовательностью, образованнойсуммированием по модулю два псевдослучайного (ПС) дальномерного кода,цифровой информации навигационного сообщения и вспомогательногоколебания типа меандр.Основой для формирования всех перечисленных компонентов сигналаявляется бортовой стандарт частоты.3.2.1 Дальномерный кодПсевдослучайныйдальномерныйкодпредставляетсобойпоследовательностьмаксимальнойдлинырегистрасдвига(Мпоследовательность) с периодом 1 мс и скоростью передачи символов511 кбит/с.3.2.2 Цифровая информацияЦифровая информация навигационного сообщения подразделяется наоперативную и неоперативную информацию.Оперативная информация относится к тому НКА, с борта которогопередается данный навигационный радиосигнал.
Неоперативная информация(альманах системы) относится ко всем НКА, входящим в состав ПКА.Цифровая информация передается со скоростью 50 бит/с.Состав и характеристики цифровой информации навигационногосообщения приведены в разделе 4.3.3 Описание интерфейса3.3.1 Характеристики навигационного радиосигнала3.3.1.1 Частотный планНоминальные значения несущих частот навигационных радиосигналовНКА «Глонасс» в частотных поддиапазонах L1 и L2 определяются следующимивыражениями:13Редакция 5.1 2008ИКД L1, L2 ГЛОНАССРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯf K1 = f01 + КΔf1,f K2 = f02 + КΔf2, гдеК – номера несущих частот навигационных радиосигналов, излучаемыхНКА в частотных поддиапазонах L1 и L2, соответственно;Δf 1 = 562,5 кГц, для поддиапазона L1;f 01 = 1602 МГц;Δf 2 = 437,5 кГц, для поддиапазона L2.f 02 = 1246 МГц;Распределение номинальных значений несущих частот fK1 и fK2 пономерам К приведено в таблице 3.1.Распределение номеров К между НКА отображается в альманахе системы(неоперативная информация в навигационном сообщении - см.
параграф 4.5).Подсистема космических аппаратов (ПКА)Программноеобеспечениебортовой ЭВМНавигационныйкосмическийаппарат (НКА)L1, L2 – диапазоныПодсистемаконтроля иуправления (ПКУ)НавигационнаяаппаратурапотребителейРис. 3.1. Интерфейс НКА и НАП(АСН)Для каждого НКА рабочие частоты поддиапазонов L1 и L2 когерентны иформируются от общего стандарта частоты.
Номинальное значение частотыэтого стандарта, с точки зрения наблюдателя, находящегося на поверхностиЗемли, равно 5,0 МГц. Для компенсации релятивистских эффектов частота,формируемая бортовым стандартом частоты, с точки зрения наблюдателя,находящегося на НКА, смещена относительно 5,0 МГц на относительнуювеличину Δf/f = –4,36∗10-10 или Δf = –2,18∗10-3 Гц, то есть, равна14Редакция 5.1 2008ИКД L1, L2 ГЛОНАССРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ4,99999999782 МГц (величины даны для номинального значения высоты орбитыНКА, равного 19100 км). Отношение рабочих частот L1 и L2, излучаемыхопределенным НКА составляет:fK2 / fK1 = 7/9Фактические значения несущих частот радиосигналов каждого НКА могутотличаться от номинальных значений fK на относительную величину, непревышающую ±2×10-11.Таблица 3.1 Распределение несущих частот поддиапазонов L1 и L2.№частотыНоминал частоты вподдиапазоне L1,МГц№частотыНоминал частоты вподдиапазоне L2,МГц06050403020100-01-02-03-04-05-06-071605,3751604,81251604,251603,68751603,1251602,56251602,01601,43751600,87501600,31251599,75001599,18751598,62501598,062506050403020100-01-02-03-04-05-06-071248,6251248,18751247,751247,31251246,8751246,43751246,01245,56251245,12501244,68751244,25001243,81251243,37501242,9375В соответствии с рекомендациями Международного Союза Электросвязи(МСЭ) в системе ГЛОНАСС предусмотрено изменение частотного диапазонадля сигнала стандартной точности с номеров частот К = 0...+24 на номераК=(-7...+6).15Редакция 5.1 2008ИКД L1, L2 ГЛОНАССРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯВсе НКА системы ГЛОНАСС, запускаемые после 2005 г.