Перов А.И., Харисов В.Н. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования (4-е издание, 2010) (1142025), страница 91
Текст из файла (страница 91)
Связь между центром глобального мониторинга и пунктами мониторинга осуществляется по специализированным каналам 1п1егпе1. Оборудование ПМ включает в себя: станцию мониторинга (состоящую из двух комплектов), метеостанцию, высокостабильный стандарт частоты (по одному на каждый полукомплект станции мониторинга). Высокостабильный стандарт частоты может входить в состав не всех пунктов мониторинга.
Кроме того, его наличие не влияет существенно на характеристики всей системы. При этом наличие и исправность метеостанции также не влияет существенно на характеристики всей системы. Станция мониторинга в составе ПМ имеет дублированную структуру. В табл. 14.2 приведен перечень устройств станции мониторинга в составе ПМ и интенсивности отказов отдельных устройств, полученные на основании данных о надежности приборов-аналогов. Глава 14 Некоторые ПМ могут быть совмещены со станциями закладки информации на борт НС. Расчет интенсивности отказов антенного модуля, представляющего собой последовательное соединение узлов, выполнен по структурной схеме надежности на основании данных о результатах эксплуатации приборов-аналогов, разработанных или использовавшихся ранее.
В состав антенного модуля входят: опорно-поворотное устройство с зеркальной системой (ОПУ ЗС); облучатель; ИД АЗ и ИД УМ, ДУ АЗ и ДУ УМ; аналого-цифровые преобразователи волноводных трактов АЗ и УМ; частотный преобразователь АЗ и частотный преобразователь УМ; блок усиления.
Так как ОПУ ЗС и облучатель с волноводным трактом представляют собой пассивное механическое устройство, интенсивность отказов ОПУ ЗС принимается равной нулю. В табл. 14.3 приведен перечень устройств из состава антенного модуля и интенсивности отказов отдельных устройств. Таблица 14.3. Интенсивность отказов компонентов станции закладки Наработка на отказ системных блоков компьютеров и мониторов, используемых в составе ПМ и ЦГМ, в соответствии с ТУ составляет 46000 и 12000 ч соответственно.
Оборудование ЦГМ включает: сервер сбора информации с ПМ, сервер выделенной линии с ЦУС ГЛОНАСС, аппаратные средства базы данных, аппаратные средства АМ, аппаратные средства ОМ, аппаратные средства визуализации результатов, 1птетпе1-сервер обслуживания потребителей, аппаратные средства подготовки данных для 1п1егпе1. Оборудование в составе ЦГМ и ПМ должно обеспечивать непрерывную автоматическую круглосуточную работу с обслуживанием по предусмотренному в его эксплуатационной документации регламенту и возможность игорячей» замены при проведении профилактических и ремонтных работ.
552 Направления совершенствования СРНС ГЛОНАСС Исходя из задач, решаемых системой мониторинга целостности СРНС ГЛОНАСС/ОРИ, целесообразно отдельно рассматривать нарушение функций оперативного и апостериорного мониторинга. Критерием отказа, заключающегося в нарушении функций ОМ, является совокупность событий, приводящая к любому из шести нижеприведенных состояний: выход из строя четырех и более дублированных станций мониторинга из девяти; выход из строя СЗ на двух и более ПМ; выход из строя станции закладки (отказ четырех и более антенных модулей) на одном ПМ; выход из строя станции закладки (отказ четырех и более антенных модулей) на одном ПМ и более двух дублированных станций мониторинга; выход из строя аппаратных средств ОМ в ЦГМ и более двух дублированных станций мониторинга.
Критерием отказа, заключающегося в нарушении функций АМ, является совокупность событий, приводящая к любому из четырех приведенных ниже состояний: выход из строя четырех и более дублированных станций мониторинга из девяти; отказ аппаратных средств базы данных на любом из ПМ; отказ сервера выделенной линии ЦУС, длящийся более одного часа; отказ сервера системы сбора измерений в ЦГМ, длящийся более одного часа.
В качестве показателей надежности, характеризующих способность системы выполнять функции ОМ и АМ, выбраны вероятность безотказной работы и коэффициент готовности в соответствующих режимах. Расчет показателей надежности выполнен в РНИИ Космического приборостроения с использованием разработанного для этих целей программного обеспечения. Результаты расчета вероятности безотказной работы (Р) и коэффициента готовности 1К„) системы в режиме ОМ на срок активного существования 10 лет для различных времен восстановления приведены в табл.
14.4. Таблица 14.4. Характеристики надежности выполнения функции ОМ Результаты расчета вероятности безотказной работы (Р) и коэффициента готовности (К„) системы в режиме АМ на срок активного существования 10 лет для различных времен восстановления и времени восстановления серверов вы- 553 Глава 14 деленной линии в ЦГМ равном одному часу и тридцати минутам приведены в табл. 14.5 и 14.6 соответственно.
Таблица 14.5. Характеристики надежности выполнения функции АМ 0 восст=1 ~) Таблица 14.6. Характеристики надежности выполнения функции АМ (Т„„,=ЗО мин) Из приведенных результатов расчетов видно, что при принятых допущениях система демонстрирует высокую надежность. В то же время надежностные характеристики системы очень чувствительны к параметрам процедуры восстановления работоспособности, и сокращение времени ремонта резко увеличивает вероятность безотказной работы.
554 Навигационно-временные определения, основанные на фазовых измерениях Глава 15 НАВИГАЦИОННО-ВРЕМЕННЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОСНОВАННЫЕ НА ФАЗОВЫХ ИЗМЕРЕНИЯХ Навигационно-временные определения, основанные на фазовых методах измерения, характеризуются высокой точностью. Потенциальная точность 1СКО) оценки задержки т=сопв1 по фазе несущей частоты А определяется соотношением о., =1/(2~гф,) ~5.1~, где д~ — отношение энергии сигнала к спектральной плотности аддитивного шума наблюдения. При рабочих значениях д~ = 10 имеем о., = 1/(20Д„) = Т /20, т. е.
СКО составляет сотые доли периода несущей частоты радиосигнала. Такая высокая точность определяет значительный интерес к фазовым методам измерения. В настоящее время наиболее активно эти методы используются для решения задач геодезии. Перспективным является их применение для высокоточной навигации, например для определения пространственной ориентации и автоматизации управления объектами, в частности, автоматизации посадки ЛА.
15.1. Описание измерений первичных радионавигационных параметров, выполняемых в приемнике СРНС При решении радиотехнических задач достаточно широкое распространение получила практика, когда влияние взаимного расположения и перемещения объектов учитывается в огибающей радиосигнала через задержку распространения, а в высокочастотном заполнении — через доплеровскую частоту и фазу. Вместе с тем, вся информация о местоположении объекта во многих радиотехнических системах, в том числе и в СРНС, заключена именно в задержке распространения.
При этом сигналы разных частотных каналов имеют одинаковую задержку, но различные фазы и доплеровские сдвиги. Таким образом, применение стандартного описания сигналов в многочастотных системах таких, как ГЛОНАСС, усложняет решение задач НВО. Более адекватным является подход, основанный на описании как огибающей, так и высокочастотного заполнения сигналов с помощью временных сдвигов. Ниже рассматривается понятие сигнального времени, близкое к понятию «эпохи сигнала». Полезность данного понятия состоит в том, что описание преобразования сигнала в процессе излучения и распространения на его основе не использует знания формы сигнала.
В практическом плане это позволяет учесть эффекты движения объекта и нестабильность опорного генератора для несинусоидальных и вообще непериодических сигналов, где понятия фазы, доплеровской частоты и т.п. теряют смысл. Сведение эффектов распространения Глава 15 к сигнальному времени вместо обычных описаний на основе доплеровской частоты и фазы сигнала позволяет более просто описывать сложные сигналы. Что касается использования фазовых измерений для высокоточной оценки координат потребителя, то данная задача требует очень глубокого понимания и высокой точности описания измерений первичных РНП, осуществляемых приемником СРНС, и здесь понятие сигнального времени играет важнейшую роль. 15.1.1. Понятие сигнального времени Рассмотрим данное понятие применительно к СРНС. Здесь передатчик (навигационный спутник), а в общем случае и приемник, перемещаются в пространстве, что является существенным источником случайности времени принимаемых радиосигналов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
