Перов А.И., Харисов В.Н. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования (4-е издание, 2010) (1142025), страница 72
Текст из файла (страница 72)
12.5. Бюджет погрешностей определения псевдодальности в дифференциальном режиме В результате использования дифференциального режима в СРНС снижаются отдельные составляющие погрешностей в интегрированном бюджете погрешностей определения псевдо дальностей (см. табл.
7.4). В табл. 12.1 приведены ожидаемые значения погрешностей в этом случае, заимствованные из 16.8). Приведенные данные соответствуют положению потребителя в радиусе 50 км от ККС. Таблица 12.1. Интегрированный бюджет погрешностей определения псевдо дальности при использовании ДР 451 Глава 12 При большем удалении потребителя от ККС необходимо учитывать пространственные и временные декоррелирующие факторы, рекомендуемые значения которых приведены в табл.
12.2. Таблица 12.2. Пространственные декоррелирующие факторы 12.6. Контроль целостности СРНС в дифференциальных подсистемах Одним из важных требований к системам глобальной навигации, как отмечалось в и. 1.6, является нелостность, под которой понимают способность системы своевременно выявлять и предоставлять потребителю информацию об отказах в системе. В системе ГЛОНАСС предусмотрен контроль целостности, основные способы реализации которого описаны в и. 11.5. Однако время информирования потребителей о произошедших в системе отказах с использованием только средств системы не удовлетворяет требованиям ряда важных приложений, например, гражданской авиации.
Поэтому существует потребность в дополнительных, независимых методах и средствах контроля целостности СРНС. Одним из возможных подходов к решению данной проблемы является создание сети наземных станций мониторинга, основная задача которых — выявление отклонений от штатного функционирования СРНС и оперативное информирование об этом пользователей. Другой подход основан на использовании имеющихся или создающихся дифференциальных подсистем для дополнительного контроля целостности СРНС. В основе такой возможности лежит аналогичность проводимых измерений.
Так, на ККС осуществляется прием и обработка сигналов всех НС, в результате чего формируются оценки координат ККС, которые сравниваются с точно известными координатами. Отклонение характеристик сигнала того или иного НС от стандартных приводит к изменению оценок координат, что фиксируется и может быть использовано для набора статистических данных о характеристиках сигналов, излучаемых НС. Наличие сети ККС позволяет организовать дополнительную совместную обработку данных, полученных на каждой ККС, что повышает качество контроля целостности. Совмещение функций формирования дифференциальных поправок и контроля целостности в ДПС полезно также и в интересах исключения передачи недостоверных поправок потребителям.
452 Дифференииалъный режим СРНС ГЛОНАСС В качестве характеристик целостности могут использоваться следующие параметры: вероятность выявления отказа в течение времени, равного заданному или менее; время обнаружения отказа — интервал времени между фактом наступления отказа и фактом его обнаружения; частота отказов на заданном интервале времени; допустимые значения ошибок при решении навигационной задачи.
При осуществлении контроля целостности решаются следующие задачи: оценивание в реальном времени ошибок измерения псевдо дальностей по сигналам всех НС; оценивание точности определения горизонтальных и вертикальных составляющих координат с учетом лишь погрешностей эфемерид, частотно- временных поправок и текущей геометрии НС; оценивание точности определения горизонтальных и вертикальных составляющих скорости с учетом лишь погрешностей эфемерид, ЧВП и текущей геометрии НС; оценивание отношения сигнал/шум по сигналам всех НС; контроль количества наблюдаемых НС; поддержка баз данных, содержащих перечисленные выше параметры; фиксация ситуаций, когда НС функционирует аномально.
Результаты контроля целостности передаются потребителям в форме «рекомендаций» о целесообразности использования сигналов того или иного НС для решения навигационной задачи. Данная информация передается вместе с дифференциальными поправками по соответствующим каналам связи. 12.7.
Форматы данных, используемые при передаче информации в дифференциальных подсистемах Для передачи данных, формируемых в ДПС, разработано и используется несколько форматов данных. Наиболее широко, в том числе и в России, используется стандарт КТСМ ЯС-104, предложенный Специальным Комитетом 104 (Ярес|а1 Соппп1пее 104) Радиотехнической комиссии по мореплаванию (Кайо ТесЬшса! Сошпз1зяоп аког Маг1йпе Беглсез) США [12.1, 12.21 и поддержанный Международной ассоциацией маячных служб. Существует несколько версий данного стандарта: версия 2.0 включает дифференциальные поправки для кодовых измерений псевдо дальности и скорости изменения псевдо дальности по сигналам СРНС ОРИ; версия 2.1 дополнительно включает ДП для измерений псевдо фазы и сырых измерений; 453 Глава 12 версия 2.2 дополнительно к данным версии 2.1 включает аналогичные поправки для измерений по сигналам СРНС ГЛОНАСС; версия 2.3 учитывает последние изменения в технологии спутниковой навигации, в том числе выключение режима селективного доступа в СРНС бРК.
Далее приводятся основные сведения о стандарте ВТСМ версии 2.2, базирующиеся на [12.2]. В стандарте предусмотрена передача ДП, предназначенных для коррекции следующих составляющих ошибок навигационно- временных измерений по сигналам НС бРЯ и ГЛОНАСС: ошибки прогнозирования эфемерид спутников; ошибки прогнозирования часов спутников; ошибки ионосферных задержек; ошибки тропосферных задержек на опорной станции; искусственные ошибки, вносимые технологией селективного доступа ($А) (только ОРИ); дифференциальные ошибки тропосферных задержек; ошибки фазовых измерений; смещения часов ККС. Кроме того, в данный стандарт включены оценки точности навигационных измерений, данные альманаха, информация о состоянии НС (годен/негоден для использования) и «возрасте» данных, использованных ККС. Стандарт допускает использование сообщений, содержащих иную (произвольную) информацию.
В стандарте КТСМ передаваемые данные представляются в виде сооби1ений различного типа. Типы сообщений различаются или по частоте их передачи, или по типу пользователя, для которого они предназначены, или в зависимости от того, являются они или нет данными для коррекции ошибок или данными альманаха. Каждый тип сообщения имеет индивидуальный номер (один из 64). Несколько базовых типов сообщений определены в их окончательной форме. Несколько других определены в предварительной форме; производители оборудования, применяющие этот стандарт, осведомлены о том, что они могут быть изменены после натурных испытаний. Большое число типов сообщений остались неопределенными, но зарезервированы для будущего использования в предполагаемых приложениях. Все КТСМ-сообщения передаются в виде последовательности 30-битовых слов.
При этом различные типы сообщений могут включать различное число слов. Например, типичное сообщение для передачи ДП для 6 НС включает примерно 16 слов. Каждое слово содержит 24 информационных бита и 6 проверочных. В качестве помехоустойчивого кодирования слова используется блочный код Хэмминга (32,26) (см. п.5.5.2), а проверка правильности принятого слова осуществляется по той же схеме, что и при извлечении навигационного сообщения в ОРИ.
454 Дифференииальный режим СРНС ГЛОНАСС Каждое РТСМ-сообщение начинается заголовком, включающим два слова, структура которых и передаваемые в них данные приведены в табл. 12.3. Таблица 12.3. Структура первых двух слов сообщения Состав слова Цена младше- го аз яда Слово Число бит Диапазон изменения П еамб ла Номе типа сообщения Первое слово 1...64 Иденти икато ККС 10 1...1023 П ове очные биты Модифицированный отсчет Второе слово О,бе 0..3599,4 с Текущий номер сообщения в последовательности 0...7 Число слов в сообщении 0...31 Состояние станции 1...8 П ове очные биты Таблица 12.4. Типы сообщений Номер типа Назначение Текущее состояние Дифференциальные поправки псевдо дальности бРБ Постоянное Приращение дифференциальных поправок псевдо дальности бРБ Постоянное Па амет ы опо ной станции бРЯ Постоянное Опо ный эллипсоид опо ной станции Техническое состояние созвездия бРЗ Экспе иментальное Постоянное Н левой кад бРЯ Постоянное Альманах адиомаяков бРЯ Постоянное 455 Модифицированный Е-отсчет представляет собой опорное время для данных сообщения, которое соответствует времени ОРИ или ГЛОНАСС, в зависимости от принадлежности данных сообщения той или иной системе.
В табл. 12.4 приведены типы сообщений, их номера и текущее состояние их использования. Дадим краткую характеристику основных типов сообщений для СРНС бРЯ, приведенных в табл. 12.3. Аналогичные по назначению типы (31...36) используются для передачи ДП по сигналам СРНС ГЛОНАСС. Сообщение 1 типа предназначено для передачи ДП псевдо дальности Лр,(го) и скорости изменения ДП псевдо дальности Лр,(го) для всех НС, видимых на ККС. Для каждого НС передаются данные, приведенные в табл. 12.5.
Глава 12 Альманах псевдо литов Экспе иментальное Установка частных поп авок ОРИ Постоянное Ди е енциальные поп авки для Р-кода 10 За езе ви овано Поп авка в диапазоне 1.2 для С/А-кода Па амет ы псевдолитной станции За езе ви овано 12 За езе ви овано Па амет ы наземной пе едающей станции 13 Экспе иментальное 14 В емя недели ОРЯ Экспе иментальное Сообщение об ионосферной ?тропосферной) за- де жке 15 16 Специальное сообщение ОРИ 17 Э еме иды ОРЯ Экспе иментальное 18 Нескорректированные на «кинематике реального в емени» азы нес щей Постоянное 19 Нескорректированные на «кинематике реального в емени» псевдо дальности Постоянное Поправки фазы несущей на «кинематике реального в емени» 20 Экспериментальное 21 Высокоточные поп авки псевдодальности Экспе иментальное 22 Расши енные па аме ы опо ной станции Экспе иментальное 23...30 Не оп еделены и е енциальные поп авки И.ОХАМ Экспе иментальное Па амет ы опо ной станции 61.ОХАМ 32 Экспе иментальное 33 Техническое состояние созвездия 61.ОХАМ Экспе иментальное Установка частных поправок 61.ОХАМ или нуле- вой кад И.ОХАМ 34 Экспе иментальное 35 Альманах адиомаяков О?.ОХАМ Экспе иментальное 36 Специальное сообщение б?.ОХАМ Экспе иментальное 37 Сдвиг системного в емени 6ХМ Не оп еделены Экспе иментальное 38...58 Сообщения о собственности Постоянное 60...63 Многоцелевое использование За езе в овано Таблица 12.5.
Данные, передаваемые для каждого НС в сообщении 1 типа Данные Масштабный к-т ДП псевдо дальности 0,02 или 0,32 м 16 0,002 или 0,032 м/с 2 состояния Номе сп ника 1...32 456 Скорость изменения ДП псевдо дальности Оценка ожидаемой погрешности скорректированной псевдо даль- ности Число бит Экспе иментальное Постоянное Диапазон изме- нения +655,34 или +10485,44 м +0,254 или +4,064 м/с Дифференциальный режим СРНС ГЛОНАСС 2 состояния Смотри спецификацию сигналов ОРИ Масштабный ко ициент МК Признак принадлежности посылки данных ППП 40 Итого Таблица 12.6.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
