Перов А.И., Харисов В.Н. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования (4-е издание, 2010) (1142025), страница 66
Текст из файла (страница 66)
Л 1 сек Рис. 11.18. Обобщенная схема БИНРС Формирователь навигационного кадра выполняет следующие функции: прием от бортового цифрового вычислительного комплекса (БЦВК) массивов навигационной информации; хранение принятых массивов навигационной информации (навигационный суперкадр (НСК) в течение 30 или 60 мин (в зависимости от текущего периода смены оперативной информации); циклическое формирование навигационных кадров НСК СТ (Н1), НСК ВТ(Н2) и кадров дополнительной информации НЗ из хранящихся в 03У прибора массивов НСК СТ и НСК ВТ в течение 30 или 60 мин (в зависимости от текущего периода смены оперативной информации); 419 Глава 11 выдача в аппаратуру формирования навигационных радиосигналов сформированных навигационных кадров НСК СТ, НСК ВТ и НЗ; прием от БЦВК и выдача в аппаратуру БИНРС команд управления; хранение информации о текущей конфигурации бортовой аппаратуры; периодическое считывание из аппаратуры БИНРС телеметрической информации; диагностику работы приборов для автономного управления комплексом; прием от БСУ бортовой шкалы времени; привязку к БШВ выдаваемых НСК СТ, НСК ВТ и НЗ; контроль монотонности БШВ; прием от БЦВК специализированной пользовательской информации, ее преобразование и выдачу в аппаратуру БИНРС для передачи потребителю.
Обмен данными между ФНК и БЦВК осуществляется в двух основных форматах обмена, предусмотренных ГОСТ26765.52-87 и М1Ь вЂ” ЯТР— 1553В. Обмен данными по МКО для каждого типа массивов осуществляется либо периодически (загрузка навигационных кадров, считывание телеметрической информации), либо по мере возникновения необходимости (выдача команд управления, формирование специальной информации). Загрузка массивов НСК СТ и НСК ВТ осуществляется с периодом 30 или 60 мин. Период загрузки определяется текущим периодом размножения ОИ в БЦВК. Информация о текущем периоде размножения ОИ (признак П1) содержится в массивах (в структуре кадров) НСК СТ и НСК ВТ. Данный признак Р1 (Л1~) считывается прибором ФНК из загружаемых массивов НСК СТ и НСК ВТ и определяет время следующей загрузки массивов НСК СТ и НСК ВТ (время, когда прибор ФНК ожидает следующей загрузки данных массивов).
Любой обмен данными по МКО инициируется бортовым цифровым вычислительным комплексом (БЦВК). ФНК принимает командное слово и, декодирован свой адрес, определяет тип команды, содержащейся в «команде управления» или «команде обмена». Если принятая команда — «команда управления», то ФНК выполняет ее, если это «команда обмена», то принимает пакет данных (записывает в свое встроенное оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) в область, соответствующую принятому подадресу) или выдает пакет данных (из области ОЗУ, соответствующей принятому подадресу). Принятые от БЦВК массивы (НСК СПТ и НСК ВТ) на очередной период излучения (период смены оперативной информации) хранятся в ОЗУ ФНК в течение всего периода излучения.
При этом в ОЗУ ФНК для хранения каждого массива НСК СТ и НСК ВТ отведено по две зоны. Из одной зоны, в которой в данный момент находится ОИ на данный период излучения, производится чтение пакетов. Вторая зона содержит ОИ предыдущего периода, и в эту зону производится запись очередного массива ОИ на следующий период излучения. Таким образом, эти зоны периодически (с периодом смены ОИ) меняются своими функциями: из первой — чтение, а во вторую — запись, и наоборот, в 420 Подсистема космических аппаратов первую — запись из второй. Это необходимо для того, чтобы в любой момент времени, исключая время после включения питания до первой загрузки ОИ, в ОЗУ ФНК находилась в полном объеме ОИ для формирования полного НСК СТ и НСК ВТ.
Смена зоны ОЗУ (внутреннего указателя адресов) производится автоматически при успешном завершении режима штатной загрузки пакетов НСК СТ и НСК ВТ. Помехоустойчивое кодирование строк НСК СТ и НСК ВТ с добавлением избыточных разрядов (код Хемминга) осуществляется на аппаратном уровне. Затем также на аппаратном уровне потенциальные коды НСК СТ и НСК ВТ преобразуются в относительные бидвоичные коды.
Кроме того, к каждой строке НСК СТ добавляется метка времени, представляющая собой усеченную М- последовательность длинной 30 бит (см. п. 11.4). Последовательные относительные бидвоичные коды НСК СТ и НСК ВТ выдаются с тактовой частотой 100 Гц ( Т„, = 10 мс) и 50 Гц ( Т,„= 20 мс) и привязываются к внутренним тактовым сеткам 1 Гц ( Т = 1 мс) и 500 Гц ( Т = 2 мс). Функциональная схема формирователя навигационного сигнала приведена на рисунке 11.19. Рис. 11.19.
Функциональная схема ФНС Выходные сигналы генераторов ПСП СТ и ПСП ВТ перемножаются с соответствующими информационными последовательностями (Н1,Н2,НЗ ) и поступают на входы квадратурных фазовых модуляторов М1 и М2. Сформированные модулированные колебания поступают на предварительные усилители мощности (ПУМ) и далее на выходы блока. синтезаторы частот диапазонов П и Е2; фазовые модуляторы (ФМ) на каждый из диапазонов; формирователь модулирующих сигналов (ФМС). 421 Глава 11 Структурная схема ФНС приведена на рисунке 11.20 и включает три основных функциональных узла: 'ФАПЧ Рис. 11. 20.
Структурная схема ФНС Синтезатор частот выполнен по схеме фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ). Частоты выходных сигналов, формируемых в диапазонах Е1 и Е2, определяются соотношениями: гун~ =(1О,:10)Ж=(1420" 1427 5) МГц' ф =05 МГц где У = (2841 ... 2855) соответствует номерам НС от — 7 до +4, Хгун2 =~ г „,:128):4'576=(1597 5 ".1605 9375) МГц ф =0.5625 МГц что соответствует диапазону частот Е1, з — — (1' „,:128):4 448=(1242,5 ...1249,0625) МГц, ф =0,4375 МГц что соответствует диапазону частот Е2 . Потенциальный код установки частоты после команды разрешения смены литеры поступает от формирователя навигационного кадра на управляющие цепи делителя (: У), и ФАПЧ перестраивается на необходимую частоту.
Фазовый модулятор представляет собой квадратурный ФМ, состоящий из двух бинарных фазовых модуляторов, квадратурного устройства расщепления фазы на (+45 и — 45') канала несущей частоты и выходного синфазного сумматора двух модулированных сигналов. Он имеет два дифференциальных входа для модулирующих сигналов, по каждому из которых осуществляется независимая бинарная модуляция (манипуляция) фазы несущей частоты. После суммирования двух фазоманипулированных сигналов формируется выходной сигнал с квадратурной модуляцией с фазовым дискретом О, 90, 180 и 270'.
Для обеспечения минимальных взаимных временных рассогласований навигационных радиосигналов модулирующие сигналы перед подачей на входы модуля- 422 Подсистема космических аппаратов торов синхронизируются сигналом тактовой частоты, формируемым в генераторе тактовой частоты. Изменение разности задержек выходных сигналов ФНС в диапазонах Л1 и Е2 не превышает 1 нс. Формирователь модулирующих сигналов, структурная схема которого приведена на рисунке 11.21, включает: входной преобразователь формата входных сигналов; генератор тактовой частоты г'; = 5,11 МГц; генераторы ПСП ВТ и ПСП СТ; регистр памяти начальной фазы ПСП ВТ; регистр памяти НЗ; делитель на 10; логические схемы формирования выходных сигналов. Рис.
11. 21. Структурная схема ФМС Формирователь модулирующих сигналов принимает от ФНК информационные сигналы (Н1,Н2,НЗ), формирует временные стробы ПСП СТ и ПСП ВТ, привязывает информационные сигналы к временным стробам ПСП СТ и ПСП ВТ, осуществляет прием и хранение значения кода начальной фазы ПСП ВТ, формирует итоговые модулирующие последовательности для каналов Е1 и Л2 . Синтезатор тактовой частоты /; = 5,11 МГц работает по принципу прямого синтеза с фазированием по фазе.
Система ФАПЧ имеет максимальную ошибку слежения за фазой + 1,08'. Петля слежения за фазой сигнала 5,11 МГц обеспечивает флуктуации фронта сигнала 0,6 нс за 1 мс, при этом ст „=0,2 нс за1с. 423 Глава 11 Сигнал ПСП СТ складывается по модулю 2 с символами навигационной информации Н1 (100 бит/с). Сигнал ПСП СТЭН1 является модулирующим для фазового модулятора несущей частоты диапазона П (а в перспективе и диапазона 1.2 ). Аналогичная процедура выполняется для ПСП ВТ и символов навигационной информации Н2. Технические характеристики БИНРС: а) диапазон частот 1597 — 1621 МГц (канал 1.1), 1241 — 1261 МГц (канал 1.2); б) излучаемая мощность 64 — 80 Вт (канал 1.1), 20-40 Вт (канал Ь2); в) энергопотребление не более 530 Вт; г) масса не более 88 кг.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
