Перов А.И., Харисов В.Н. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования (4-е издание, 2010) (1142025), страница 74
Текст из файла (страница 74)
Приемная аппаратура СРНС, вычислительный комплекс и МЯК-модулятор для удобства использования некоторыми фирмами изготовляются в виде моноблока. Станция интегрального контроля предназначена для контроля правильности передачи дифференциальных сообщений потребителям, для контроля качества навигационных полей СРНС и сравнительной оценки расчетных и измеренных значений псевдо дальностей до каждого НС, а также эталонных и вычисленных с использованием ДП координат места, анализ которых позволяет оценивать точность выработанных ОС дифференциальных поправок. Для связи с другими устройствами должно быть предусмотрено не менее трех последовательных портов КЯ-232.
Ввод и переустановка исходных данных должны обеспечиваться с помощью клавиатуры на передней панели с возможностью отображения параметров на дисплее. Пороговые значения контролируемых параметров и период времени для срабатывания сигнала тревоги устанавливаются в соответствии с требованиями стандарта на МДПС. В случае превышения значения одним из контролируемых параметров заданных порогов оборудование СИК немедленно вырабатывает и передает сигнал тревоги на ОС и КС. Одновременно решается задача контроля целостности рабочего созвездия спутников СРНС ГЛОНАСС и ОРИ для оценки работоспособности этих систем. Станция интегрального контроля предназначена также для контроля качества сигналов дифференциальных сообщений формируемых ОС и полного контроля за ее работой.
Совместная работа ОС и СИК позволяет исключать из дифференциальных сообщений ошибки, вызываемые сбоями в работе аппаратуры НС, в том числе в период закладки на него новых данных. Станция интегрального контроля должна оснащаться высокоточной, многоканальной НАП СРНС, антенна которой имеет геодезическую привязку; аппаратурой приема дифференциальных сообщений; вычислительным комплексом и средствами связи. При обмене данными с другим оборудованием ККС должна обеспечиваться совместимость с форматом КЯ1М. 462 Дифференииальный режим СРНС ГЛОНАСС Контрольная станция предназначена для обеспечения возможности оперативного контроля состояния и управления функционированием ККС с заданными характеристиками.
Она построена на базе современного компьютера с программным обеспечением для контроля и управления ОС, СИК и РМ, а также для регистрации данных. Существует несколько вариантов использования КС. Одна станция может использоваться в составе одной ККС или в составе их сети. Контрольная станция может находиться в одном месте с ОС и СИК или на некотором удалении от них.
При совместном размещении КС может состоять из компьютера с программным обеспечением или быть интегрирована в оборудование ОС или СИК. При такой интеграции отпадает необходимость применения КБ1М- сообщений, так как они идентичны используемым в оборудовании вычислительных комплексов ОС и СИК. Контрольная станция как элемент ККС особенно важна для морских пользователей, предъявляющих высокие требования к СРНС. Возможности контроля состояния системы с помощью КС минимизируют перерывы в обслуживании при возникновении сбоев и нарушениях нормальной работы МДПС за счет оперативного оповещения морских пользователей информацией о состоянии СРНС и МДПС. КС должна обеспечивать хранение данных о состоянии системы с целью их анализа и выработки корректирующих воздействий операторами системы.
Она оснащается вычислительным комплексом и средствами связи с ОС и СИК для обмена данными, выработки и передачи управляющих сигналов. Контрольная станция обеспечивает возможность установки и при необходимости переустановки параметров оборудования ККС МДПС СРНС, текущего контроля функциональных и технических характеристик ее при оперативном оповещении потребителей об отказах или выходе параметров за допустимые пределы, а также дистанционного управления работой ОС и СИК.
Роль КС заключается в подтверждении работоспособности ОС, определении параметров передаваемых сообщений и контроле работы ККС МДПС. Наличие КС в составе ККС МДПС особенно необходимо в случае применения ее в стесненных условиях плавания, где требуются высокие доступность, точность, надежность и целостность системы. Контрольная станция производит управление ККС путем начальной или повторной установки параметров оборудования ОС и СИК. При этом осуществляется выбор режимов работы, порогов для выработки сигналов тревоги, интервалов регистрации данных, графика передачи необходимых дифференциальных сообщений и т.д.
Она обеспечивает также контроль и управление работой ККС МДПС практически в реальном масштабе времени. Контрольная станция принимает информационные сигналы от радиомаяка, ОС и СИК и на программном уровне обеспечивает контроль за параметрами ОС и РМ, а также управляет их работой, включая изменения характеристик передач, переустановку данных, конфигурирование системы и регистрацию данных. 463 Глава 12 Р о маяк с антенной системой обеспечивает передачУ сигналов ду " по закону дифференциальных сообщений спутниковых навиыц ных систем ГЛОНАСС/ОРИ, потребителям.
Он имеет основной и резервный каналы и согласуется со всеми типами антенн морских радиомаяков. Радиомаяк оборудован системой автоматического регулирования, системой дистанционного управления с помощью компьютера, системой контроля и диагностики, а также бесперебойным источником питания. Комплекс оборудования ККС должен полностью удовлетворять международным и национальным требованиям, в том числе: радиомаяк должен обеспечивать работу с антенной, имеющей круговую диаграмму направленности в азимутальной плоскости; радиомаяк должен иметь основной и резервный полукомплекты, а также систему автоматики, контролирующую исправную работу и переключение на резервный полукомплект с настройкой антенного контура; радиомаяк должен обеспечивать непрерывную передачу дифференциальных сообщений со скоростью 50, 100 или 200 бит/с в частотных диапазонах, предназначенных для морской навигации: от 283,5 до 315 кГц в регионе 1 и от 286 до 325 кГц в регионах 2 и 3; при этом должны быть использованы несущие частоты радиомаяков кратные 500 Гц для обеспечения при разделении частот минимальной интерференции соседних каналов и их совместимость; радиомаяк должен обеспечивать непрерывную передачу дифференциальных сообщений с компактным спектром за счет применения для передачи двоичных данных модуляции МФС (класс излучения 010); при этом занимаемая полоса частот при скорости передачи 200 бит/с и 100 бит/с соответственно не должна быть больше 236 Гц и 120 Гц для 99',4 мощности; сигналы дифференциальных сообщений должны передаваться на основной частоте или на поднесущей и излучаться одновременно с излучением сигнала пеленгования; мощность излучения РМ должна обеспечивать рабочую зону действия ДПС с учетом получения заданных доступности, точности и надежности навигационных определений и обычно не превышает 80...100 Вт; дальность действия РМ (при Р„„= 80 Вт) при работе на антенну с действующей высотой не менее 18 м, емкостью 290...1100 пФ и сопротивлением 2...6 Ом должна быть не менее 300 км с обеспечением напряженности поля в точке приема 50 мкВ/м для сигналов пеленгования и не менее 600 км для приема дифференциальных сообщений с уровнем сигнала 5 мкВ/м; защитное соотношение параметров полезного и мешающего сигналов для Европейской зоны приведены в табл.
12.8 для полосы пропускания шириной 4кГц (+ 2 кГц); при их расчете минимальный уровень полезного сигнала, принимаемого в рабочей зоне РМк, который содержит информацию о дифференциальных сообщениях, должна быть не менее 75 мкВ/м; 464 Дифференциальный режим СРНС ГЛОНАСС Таблица 12.8. Защитные соотношения параметров кадры передаваемой информации, формируемые опорной станцией должны соответствовать требованиям В.ТСМ ЯС-104; работа СИК должна обеспечивать обработку сигналов с уровнями на входе от — 160 до — 153 дБВт, принимаемых от всех видимых НС с углами возвышения над горизонтом более 7,5'; при размещении СИК на опорной станции, нормальная работа ее должна обеспечиваться при напряженности электрического поля сигналов на входе от 1 до 24 В/м и напряженности магнитного поля от 0,18 до 4 мА/м.
В настоящее время в эксплуатации находится несколько сот ККС МДПС СРНС бРЯ. Их рабочая зона охватывает прибрежные районы морей и океанов большинства государств. Согласно принятой в США программе развития МДПС СРНС бРЯ введено в эксплуатацию более 50 ККС, зона действия которых охватывает все прибрежные воды США, часть из них размещена в Канаде, что позволяет обеспечить высокоточными навигационными измерениями внутренние водные пути Великих озер и реки Святого Лаврентия.
В США полные эксплуатационные характеристики МДПС СРНС бРЯ достигнуты в 1999 г. За счет распространения ее рабочей зоны на всю территорию США создана Национальная дифференциальная подсистема бРБ с двойным покрытием рабочей зоной всей территории США. С вводом российской ККС МДПС СРНС на базе радиомаяка «Шепелевский» акватория всего Балтийского моря от порта Санкт- Петербурга до Датских проливов покрыта рабочей зоной МДПС СРНС бРЯ. Работа по созданию сети ККС ЫДПС СРНС ГЛОНАСС/бРЯ в России проводится по линии Минтранса в Арктике и на внутренних водных путях и по линии МО РФ в морских прибрежных районах Российской Федерации.