Казаринов Ю.М. Радиотехнические системы. Под ред. Ю.М.Казаринова (2008) (1151786), страница 96
Текст из файла (страница 96)
В приведенном примере размер ячейки неопре- Рис. 11.13. Характеристика частотного дискриминатора деленности по частоте в устройстве поиска должен быть не более 500 Гц. Возвращаясь к рассмотрению схемы АПЧ, представленной на рис. 11.12, заметим, что порядок астатизма системы АПЧ полностью зависит от построения петлевого фильтра. Действительно, если исключить петлевой фильтр из структуры системы АПЧ, то сигнал ошибки е,, воздействуя на ГУН несущей, приводит к изменению частоты ГУН в сторону уменьшения Г„что в свою очередь снижает е, и т.д. до тех пор, пока процесс подстройки не установится.
Установившийся режим будет соответствовать некоторому постоянному г„т.е. система АПЧ окажется статической. Поэтому введение петлевого фильтра первого порядка астатизма позволяет устранить систематическую ошибку по частоте Р;. В схемах АПЧ системы ОРИ порядок астатизма петлевого фильтра обычно не превышает двух. При анализе правила формирования сигнала ошибки предполагалось, что сигнал и опорное напряжение имеют вид гармонических колебаний. На самом же деле и сигнал, и опорные колебания манипулированы по фазе кодом Х6(1).
Для приведения в соответствие опорного колебания, вырабатываемого ГУН несущей, с фазоманипулированным сигналом в схеме рис. 11.12 используется умножитель 3, осуществляющий фазовую манипуляцию опорного колебания. Модулирующая функция Х6(1) должна совпадать по времени запаздывания с кодом входного сигнала хб(1)а(п2яг';д Обеспечение такого синхронизма по коду осуществляется системой АПВ. Система АПВ в ланном случае должна быть некогерентной, так как система АПЧ не обеспечивает в отличие от ФАПЧ получения когерентного опорного колебания. В заключение отметим еще одну особенность правила (! 1.11) формирования сигнала ошибки в,, а именно: независимость сиг- 489 нала ошибки от изменения фазы несущей сигнала на 180'.
Действительно, при сдвиге фазы несущей частоты входного сигнала на 180' знаки квадратурных выборок 7„и Цн так же как и /,, и 0, одновременно изменяются на обратные. Это, как следует из правила (11.11), никак не влияет на е, . Таким образом, наличие модуляции дальномерного сигнала символами +1 сообщения б(г) не влияет на работу рассмотренной системы АПЧ. 11.4. Спутниковая радионавигационная система ГЛОНАСС В структуру спутниковой системы ГЛОНАСС входят: ° орбитальная группировка (навигационные ИСЗ); ° наземные средства управления, слежения и контроля; ° навигационная аппаратура потребителей; ° средства развертывания и восполнения системы (космодром).
Орбитальной группировкой считается та рабочая группа спутников, которая используется в конкретном навигационном сеансе, являясь частью всей сети ИСЗ. Вся сеть ИСЗ системы ГЛОНАСС характеризуется следующими параметрами; тип орбиты— круговая, высота 19100 км, период обращения 11 ч 15 мин, наклонение плоскости орбиты 68,8'. После полного развертывания системы 24 ИСЗ будут размещены на трех орбитах, сдвинутых по экватору на 120', по восемь спутников на каждой из них. Способ разделения сигналов, излучаемых спутниками системы ГЛОНАСС, является частотным.
Сигналы спутников идентифицируются по значению номинала их несущей частоты, лежащей в определенной полосе частот. Предусмотрены две частотные полосы (7 = 1, 2) в диапазонах Е, и Ц. Номиналы частот формируются по правилу 4 =.60+ ~2!9 (! 1.16) гДе 7л — номиналы литеРных частот; ~„— пеРваЯ литеРнаЯ частота; д~ — интервал между литерными частотами; 1= О, 1, 2, ..., 24— номера литеров в каждом из диапазонов. Для частот вблизи 1600 МГц (диапазон 2.,): )~а = 1 602 МГц' д7~ = 0 5625 МГц. Для частот вблизи 1240 МГц (диапазон Е,): /и = 1246 МГц; йЯ, = 0„4375 МГц. Литер 1= 0 потребителями не используется и предназначен для проверки ИСЗ при восполнении орбитальной группировки. Таким образом, частотная полоса рабочих сигналов системы в диапазоне Е, составит 1 602,5625...
1615,5000 МГц, а частотная полоса в диапазоне Ц вЂ” 1 246,4375 ... ! 256„9375 МГц. 490 Каждый ИСЗ системы ГЛОНАСС излучает сигналы в обоих диапазонах для реализации двухчастотного способа исключения ионосферной погрешности измерений навигационных параметров. Для когерентности этих сигналов они формируются от общего эталонного генератора при соблюдении отношения рабочих частот Я~,/~ц = 7/9. Навигационное сообщение передается со скоростью 50 символов в секунду. Применяется фазовая манипуляция несущей дальномерным псевдошумовым кодом, период повторения которого составляет 1 мс при символьной частоте 511 кГц, так что за один период повторения формируется 511 символов. Точность в системе ГЛОНАСС имеет тот же уровень, что и в системе ОРЯ.
Обе эти системы рассматриваются в настоящее время как содействующие друг другу, Как уже подчеркивалось, увеличение числа обрабатываемых спутниковых сигналов увеличивает точность местоопределения, так что очевидна выгода от совместного использования обоих спутниковых созвездий. Кроме того, не редки случаи, когда некоторые спутники над горизонтом заслонены (например, крылом самолета), так что общее число доступных дальномерных сигналов только системы ОРЯ или только ГЛОНАСС недостаточно для местоопределения.
Большое число моделей приемников, представленных на рынке или планируемых к разработке, пригодны к совместной обработке сигналов обеих систем. 11.5. Дифференциальный режим СРНС Несмотря на достаточно высокую точность СРНС развернулись работы, направленные на повышение точности и устойчивости функционирования этих систем. Одно из этих направлений связано с вводом дифференциального режима (ДР) — режима дифференциальных навигационных определений. Внимание к ДР, прежде всего, связано с необходимостью обеспечения решения задач, требующих точностей выше 10 м. В основе ДР лежит формирование разности отсчетов, что и придало методу название дифференциальный». Эта дифференциальная подсистема (ДПС) не влияет на функционирование системы в основном, стандартном режиме, но предоставляет потребителю возможность перейти при необходимости на работу в ДР.
Структура ДПС включает средства наземной контрольно-корректирующей станции (ККС) и дополнительные устройства потребителя. На ККС размещена высокоточная аппаратура потребителя, а также формирователь и передатчик корректирующей информации (КИ). 491 На борту потребителя размещается аппаратура приема КИ и устройство ввода КИ в стандартную аппаратуру потребителя. Антенна АП, размещенная на ККС, привязывается на местности с геодезической точностью.
В ДР на борту потребителя результаты определений в стандартном режиме будут автоматически корректироваться с помощью переданных с ККС поправок. Поскольку ККС имеет ограниченную зону действия, на обеспечиваемой территории размещается ряд таких станций, каждой из которых потребитель пользуется в зоне уверенной передачи ею КИ. Повышение точности определения координат потребителя в дифференциальном режиме основано на исключении сильнокоррелированных составляющих погрешностей спутниковых навигационных определений. Такие составляющие обусловлены проявлением эфемеридных погрешностей навигационного космического аппарата (НКА), уходом их шкал времени и влиянием распространения сигналов в ионосфере и тропосфере 112).
Эффект от применения ДР будет зависеть от степени пространственной и временнбй корреляций погрешностей, т.е. от того, насколько одинаковыми окажутся погрешности на ККС и в точке расположения потребителя в моменты проведения навигационных определений. При сильной корреляции систематическая часть погрешности будет исключаться практически полностью. Удаление потребителя от ККС приводит к пространственной декорреляции погрешностей. Это является одной из причин ограничения дальности действия ККС.
Обычно считается, что использование ДР эффективно в радиусе 500 км от ККС. Временная декорреляция связана с несовпадением моментов формирования КИ на ККС и использования этой КИ на борту потребителя. Допустимое снижение корреляции наряду с техническими возможностями при реализации канала передачи КИ определяет период передачи дифференциальных поправок. Реализовано несколько вариантов ДР, различающихся, главным образом, характером корректируемой в АП информации и способом передачи КИ с ККС потребителям.
По характеру корректируемой информации основными являются метод коррекции координат и метод коррекции навигационного параметра. Метод коррекции координат. Этот метод предполагает, что корректирующая информация формируется на ККС путем сравнения эталонных координат с координатами, вычисленными в результате стандартного навигационного сеанса, проводимого на ККС с помошью АП наивысшего класса точности. Полученные дифференциальные поправки передаются в составе КИ потребителю. Алгоритм может быть записан в виде: (11.
17) АХ = Хккс, — Хккс, Х„= Х + аХ, 492 где Хккс, Х, — векторы оценок координат ККС и потребителя; Х„кс, — вектор эталонных координат ККС; ЛХ вЂ” вектор поправок; Մ— вектор уточненных координат потребителя. Метод коррекции координат сравнительно прост, так как не затрагивает основного алгоритма навигационных определения потребителя. Однако поправки, вычисляемые на ККС, относятся к оптимальному для нее созвездию навигационных спутников. При этом потребители, желающие скорректировать свои координаты, должны использовать то же самое созвездие.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
