Интерфейсный контрольный документ ГЛОНАСС (1141991), страница 3
Текст из файла (страница 3)
передаётся двоичный код метки времени.Двоичная последовательность информации навигационного сообщенияобразуется в результате сложения по модулю два двух двоичныхпоследовательностей:- последовательности символов цифровой информации навигационногосообщения в относительном коде с длительностью символов 20 мс;- последовательности меандра с длительностью символов 10 мс.Двоичный код метки времени представляет собой укороченную двоичнуюПС (ПСПМВ) последовательность длиной 30 символов с длительностьюсимволов 10 мс, которая описывается образующим полиномомg(х) = 1 + х3 + х5и имеет вид:111110001101110101000010010110.19Редакция 5.1 2008ИКД L1, L2 ГЛОНАССРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯполиномG(x)=1+x5+x9номерячейкирегистравход0123456789111111111124563направление сдвига7выход8состояниеячейки регистраномеротводаРис.
3.2. Структура регистра сдвига, формирующего дальномерный кодПервый символ цифровой информации в каждой строке всегда "0". Онявляется "холостым" и дополняет укороченную ПСП МВ предыдущей строки дополной (не укороченной) ПС последовательности.Упрощенная структурная схема формирования последовательностиданных приведена на рис. 3.4.В излучаемом навигационном радиосигнале границы двухсекундныхстрок, границы символов цифровой информации, границы символов меандра,границы символов ПСП МВ и границы символов ПСПД синхронизированымежду собой; границы символов меандра и границы символов цифровойинформации совпадают с передними фронтами начальных символов ПСПД.Задний фронт последнего символа ПСП МВ в излученном навигационномрадиосигнале является меткой времени и соответствует моменту времени,отстоящему от начала суток на целое четное количество секунд в шкале времениНКА.Временные соотношения между синхроимпульсами модулирующейдвоичной последовательности информации навигационного сообщения идальномерным кодом ПСПД приведены на рис.
3.5. Процесс формированиядвоичной последовательности информации навигационного сообщения поясняетрис. 3.6. Содержание и формат навигационного сообщения приведены в разделе4 настоящего документа.20Редакция 5.1 2008ИКД L1, L2 ГЛОНАССРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯЭталонная частота 5,0 MГцfT=0,511 MГцсинхроимпульсыf= 5,0 MГц(Т=200 нс)Регистр сдвига генератора ПСПДФормировательсинхроимпульсов(f = 5,0 MГц):10:10:50++1+2сброс в “0”345789ПСПД кустановка все “1”модуляторусинхроимпульсы T=10 мсТриггерсинхронизации: 50 0006к процессорусинхроимпульсы T=1 сстроб-импульсы Тc =1 сТриггерсинхронизацииот эталона частоты НКАк процессоруРис.
3.3. Упрощенная структурная схема формирования дальномерногокода ПСПД и синхроимпульсов для навигационного радиосигналапоследовательностьсимволов ПСПМВпреобразованиев относительный кодпоследовательностьсимволов ПСПД(Tc ≈ 2 мкс)(0,3 с )задержкана символк модуляторукодер(1,7 с )последовательностьсимволов информацииa1 ...
aK( Tc = 20 мс)последовательностьинформационных ипроверочных символовb1 ... bn(Tc = 20 мс)Рис.3.4.Упрощеннаяпоследовательности данныхC1 ... Cn(Tc = 20 мс)структурная21меандр:d1 ... d m(Tc = 10 мс)схемаформированияРедакция 5.1 2008ИКД L1, L2 ГЛОНАССРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ1ссинхроимпульсыT =1 свремясинхроимпульсыT =10 мс10 мсвремя1 мссинхроимпульсыпериодаПСПДвремяL=511 символов; T =1 мс11111111111111111код ПСПД(511 символов)1времяτ =1,9569 мксРис. 3.5.Временные соотношения между синхроимпульсамимодулирующего навигационного сигнала и дальномерным кодом ПСПДсинхроимпульсы T =10 мс11101001001символы ЦИ (Tc =20 мс) в относительном коде1001101меандр (Tc =10 мс)11011110001100символы ЦИ (Tc =10 мс) в бидвоичном коде10111символы кода метки времени ПСПВ (Tc =10 мс)01,7 с0, 3 с85 символов ЦИ в бидвоичном коде30 символов кода метки времени (ПСПМВ)чётные секунды шкалы времени спутникаРис.
3.6. Формирование последовательности данных в процессореНКА22Редакция 5.1 2008ИКД L1, L2 ГЛОНАССРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ3.3.3 Время системы ГЛОНАССВсе НКА системы ГЛОНАСС оснащены высокостабильными стандартамичастоты, суточная нестабильность которых составляет 5∗10-13 для НКА«Глонасс» и 1∗10-13 для НКА «Глонасс-М». Точность взаимной синхронизациибортовыхшкалвремениНКА«Глонасс»составляет20 нс( среднеквадратическоезначение),аНКА«Глонасс-М»–8 нс( среднеквадратическое значение).В качестве шкалы системного времени ГЛОНАСС принята условнаянепрерывная шкала времени, формируемая на основе шкалы времениЦентрального синхронизатора системы. Центральный синхронизатор оснащенводородными стандартами частоты, суточная нестабильность которыхсоставляет 2 ×10-15.Опорной шкалой времени для системы ГЛОНАСС является национальнаякоординированная шкала времени России UTC(SU).
Расхождение между шкалойсистемного времени ГЛОНАСС и UTC(SU) не должна превышать 1 мс.Поправки к шкале системного времени ГЛОНАСС относительно UTC(SU) τc(см. раздел 4) вычисляются в ПКУ ГЛОНАСС и 1 – 2 раза в суткизакладываются на борт каждого НКА. Погрешность привязки шкалы системноговремени ГЛОНАСС к шкале UTC(SU) не должна превышать 1 мкс.Погрешность сверки шкалы времени НКА со шкалой времени ЦС непревышает 10 нс на момент проведения измерений.Шкала системного времени ГЛОНАСС корректируется одновременно сплановой коррекцией на целое число секунд шкалы Координированноговсемирного времени UTC.
Коррекция шкалы UTC на величину ±1с проводитсяМеждународным Бюро Времени (BIH/BIPM) по рекомендации Международнойслужбы вращения Земли (IERS). Коррекция шкалы UTC производится, какправило, с периодичностью 1 раз в год (в полтора года) в конце одного изкварталов: в 00 часов 00 минут 00 секунд полночь с 31 декабря на 1 января – 1-йквартал (или с 31 марта на 1 апреля – 2-й квартал, с 30 июня на 1 июля – 3-йквартал, с 30 сентября на 1 октября – 4-й квартал) и осуществляетсяодновременно всеми пользователями, воспроизводящими или использующимишкалу UTC.Предупреждение о моменте и величине коррекции UTC заблаговременно(не менее чем за три месяца) сообщается пользователям в соответствующихбюллетенях, извещениях и другими способами.
НКА «Глонасс» не содержат внавигационных сообщениях данных о коррекции UTC. В навигационном кадреНКА «Глонасс»-M предусмотрено заблаговременное уведомление потребителейо факте, величине и знаке секундной коррекции UTC (см. Раздел 4.5, параметрKP в альманахе системы).23Редакция 5.1 2008ИКД L1, L2 ГЛОНАССРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯПри коррекции UTC, в соответствии с рекомендациями BIH/BIMP,проводится одновременная коррекция системного времени ГЛОНАСС путемсоответствующего изменения оцифровки последовательности секундныхимпульсов бортовых часов всех НКА «Глонасс».
При этом метка времени строкинавигационного кадра ГЛОНАСС (передаваемая каждые 2 секунды) изменяетсвое положение (на непрерывной шкале времени) для синхронизации с 2секундной эпохой скорректированной шкалы UTC. Это изменение происходит в00 часов 00 минут 00 секунд UTC. Общие рекомендации по организациивычислений в НАП(АСН) ГЛОНАСС в момент проведения плановой секунднойкоррекции UTC приведены в Приложении 2.В результате периодического проведения плановой секундной коррекции,между системным временем ГЛОНАСС и UTC(SU) не существует сдвига нацелое число секунд. Однако, между системным временем ГЛОНАСС и UTC(SU)существует постоянный сдвиг на целое число часов, обусловленныйособенностями функционирования ПКУ:TГЛ = TUTC(SU) + 03 час 00 минДля вычисления эфемерид НКА на момент измеренийнавигационных параметров используются следующие соотношения дляопределения времени в шкале UTC(SU):TUTC(SU) + 03 час 00 мин = t + τc + τn ( tb) - γn (tb) (t - tb),где t - время излучения сигнала по бортовой шкале времени (параметры τc,τn, γn, и tb определены в разделах 4.4 и 4.5).НКА «Глонасс-М» передают коэффициенты B1 и B2 для перехода к шкалевсемирного времени UT1 и поправку τGPS для перехода к шкале временисистемы GPS.составляет не хуже 30нсТочность определения поправки τGPS(среднеквадратическое значение).3.3.4 Система координатПередаваемые каждым НКА системы ГЛОНАСС в составе оперативнойинформации эфемериды описывают положение фазового центра передающейантенны данного НКА в связанной с Землей геоцентрической системе координатПЗ-90.02, определяемой следующим образом:НАЧАЛО КООРДИНАТ расположено в центре масс Земли;ОСЬ Z направлена на Условный полюс Земли, как определено врекомендации Международной службы вращения Земли (IERS);ОСЬ X направлена в точку пересечения плоскости экватора и начального(нулевого) меридиана, установленного Международным бюро времени (BIH);24Редакция 5.1 2008ИКД L1, L2 ГЛОНАССРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯОСЬ Y дополняет геоцентрическую прямоугольную систему координат доправой.В этой системе координат положение точки в пространстве определяетсязначениями координат X,Y,Z.Геодезические координаты точки в системе координат ПЗ-90.02 относятсяк эллипсоиду, значения большой полуоси и полярного сжатия которого даны втаблице 3.2.Геодезическая широта В точки М определяется как угол между нормальюк поверхности эллипсоида и плоскостью экватора.Геодезическая долгота L точки М определяется как угол междуплоскостью нулевого меридиана и плоскостью меридиана, проходящего черезточку М.
Положительное направление счета долгот - от нулевого меридиана квостоку от 0 до 360 градусов.Геодезическая высота H определяется как расстояние по нормали отповерхности эллипсоида до точки М.Фундаментальные геодезические константы и основные параметрыобщеземного эллипсоида, принятые в системе координат ПЗ-90.02 приведены втаблице 3.2.Таблица 3.2 Геодезические константы и параметры общеземного эллипсоида ПЗ 90.02Угловая скорость вращения ЗемлиГеоцентрическая константа гравитационногополя Земли с учетом атмосферыГеоцентрическая константа гравитационногополя атмосферы Земли (fMa)Скорость светаБольшая полуось эллипсоидаКоэффициент сжатия эллипсоидаГравитационное ускорение на экваторе ЗемлиПоправка к гравитационному ускорению науровне моря, обусловленная влияниематмосферы Земли7,292115x10-5 радиан/сВторая зональная гармоника геопотенциала( J20 )Четвертая зональная гармоника геопотенциала( J40 )Шестая зональная гармоника геопотенциала( J60 )Восьмая зональная гармоника геопотенциала( J80 )1082625,75×10-925398 600,4418×109 м3/с20.35×109 м3/с2299 792 458 м/с6 378 136 м1/298,257 84978 032,84 мГал0,87 мГал(- 2370,89×10-9)6,08×10-91,40×10-11Редакция 5.1 2008ИКД L1, L2 ГЛОНАССРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯНормальный потенциал на поверхностиобщеземного эллипсоида (U0)62 636 861,4 м2/с2Примечание: в ряде источников при проведении баллистических расчетовиспользуются нормированные гармонические коэффициенты нормальногогравитационного поля Земли (ПЗ-90.02):__0-9C400 = 790,3×10-9C20 = -484165,0×10 ;Между ними и приведенными в ИКД параметрами существует следующаязависимость:__01/200(J4 ) = - 3 C400J2 = - (5) C20 ;__001/2 0J8 = - (7)1/2 C080J6 = - (11) C 60;Кроме этого, при переходе от нормального к аномальномугравитационному полю Земли следует учитывать следующие соотношения:_____0ΔC40 = C40 - C400ΔC20 = C20 - C2026Редакция 5.1 2008ИКД L1, L2 ГЛОНАССРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ4.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
