Васин В.И. Информационные технологии в радиотехнических системах. Под ред. И.Б.Федорова (2003) (1151848), страница 99
Текст из файла (страница 99)
Данный метод позволяет в несколько раз сократить время начальной калибровки на объекте по сравнению с АП ТАХЗ Уес1ог. При расстоянии между антеннами МРК-11 (базе интерферометра) не менее 2 м СКО определения углов пространственной ориентации так же, как и у АП ТА)ЧЯ Уес1ог, составляет менее 10 угл. мин. 8.9.
Информационные технологии на основе СРНС Уникальные возможности СРНС второго поколения, общедоступность их сигналов, а также последовательное внедрение в АП СРНС достижений современной интегральной микроэлектроники способствовали созданию новых информационных технологий, нашедших применение в различных областях техники (коммерческий транспорт, геодезия, мобильная связь и др.). Наиболее эффективные технологии реализуются на основе интеграции СРНС и их подсистем с другими информационными системами (спутниковой и мобильной связи, радиомаячными, радиолокационными, радиовещательными и т. п.). В зависимости от решаемой задачи и степени использования информации СРНС такие интегрированные системы могут быть разделены, с некоторой долей условности„на следующие классы: 1) функциональные дополнения СРНС, предназначенные прежде всего для повышения точности и целостности НВО, проводимых в интересах различных потребителей; 2) системы, в которьгх НВО СРНС являются основным источником информации; 3) комплексированные системы, в которых НВО СРНС обрабатываются совместно с данными, полученными от других источников.
Далее, в соответствии с приведенной классификацией, приведем краткий обзор современных информационных технологий, в той или иной форме использующих данные, полученные с помощью СРНС. 5!б 8.9. Информационные технологии на основе СРНС 8.9.1. Функциональные дополнения СРНС В настоящее время описаны следующие разновидности функциональных дополнений (ФД) СРНС: — дифференциальные подсистемы (ДПС), которые в зависимости от размера зоны покрытия разделяются на локальные, региональные, широкозонные; — псевдоспутники„ вЂ” ретрансляторы сигналов СРНС.
Рассмотрим принципы функционирования и основные особенности перечисленных ФД СРНС. Локальными обычно называют ДПС с максимальной дальностью действия передатчика КИ до 200 км. Дифференциальные подсистемы этого класса широко используются для обеспечения мореплавания в прибрежных и проливных зонах, аэронавигации, системах контроля наземного транспорта, а также для геодезических„ землемерных и других работ (подробнее об этих и других приложениях см.
п. 8.9.2). В морских локальных ДПС для передачи КИ обычно используют морские радиомаяки, работающие в диапазоне от 283,5 до 325,0 кГц. Для передачи КИ в этих системах используется фазовая манипуляция несущей радиомаяка с минимальным фазовым сдвигом (МЯК). Этот вид модуляции выбран по той причине, что он не создает помех приемникам, использующим традиционные методы пеленгации. Скорость передачи данных в диапазоне средних волн составляет от 25 до 200 бод, на практике ее выбирают либо 100 бод, либо 200 бод. Наиболее широко в современных типах АП используется формат КИ, определяемый документом 194-93/БС104-БТ)3, принятым Специальным комитетом 104 Морской радиотехнической комиссии (КТСМ ЯС-104). Поскольку сигнал радиомаяка распространяется в режиме поверхностной волны 1с огибанием земной поверхности) на расстояния, значительно превышающие радиогоризонт, фактическая дальность действия радиомаяка над морской поверхностью обычно составляет от 350 до 500 км.
Использование КИ на этих дальностях обеспечивает погрешность позиционирования от 0,5 до 5 м (СКО). Поскольку антенны радиомаяков, как правило, ненаправленные, сигнал, распространяющийся над поверхностью суши„может быть доступен пользователям СРНС на земле, в воздухе и во внутренних водах. Еще одна область использования локальных ДПС вЂ” диспетчерский контроль и управление движением автотранспорта. Корректирующая информация для этой категории потребителей передается по УКВ радиовещательных каналов с использованием метода модуляции поднесущей. В 517 8, Спутниковые радионавигационные системы настоящее время большая часть территории Западной Европы покрыта полем локальных ДПС, используюших именно этот способ передачи КИ. В авиации локальные ДПС используются для решения следующих задач: — обеспечение в сложных метеоусловиях инструментального захода на посадку на дальностях порядка 50 км от начала взлетно-посадочной полосы; — аэронавигационное обеспечение местных авиалиний; — навигационно-временное обеспечение систем автоматических зависимых наблюдений (см.
и. 8.9.2), Авиационные локальные ДПС используют для передачи КИ УКВ диапазон частот 112...118 МГц с применением 8-кратной ОФМ. Формат передачи сообшений базируется на стандарте КТСА/РО-217. При передаче КИ по двенадцати НКА объем сообщения составляет 664 бита. Для обеспечения инструментальной посадки в более сложных условиях рассматриваются другие варианты радиоканала, в том числе диапазона 5...5,25 ГГц, а также совместное использование локальных и широкозонных ДПС 1см. далее). Работа в таких условиях регламентируется стандартами КТСАЛЭО-245 и КТСАЛЭО-246.
Региональные ДПС отличаются от локальных прежде всего радиусом действия„который составляет 500...2000 км. В состав региональных ДПС входят до нескольких десятков ККС, а также системы контроля целостности информации. Так, американские региональные ДПС Яаг11х и 8куР1х используют для формирования КИ данные 60 наземных ККС, размешенных по всему миру. Для передачи КИ используют 4 геостационарных ИСЗ ИНМАРСАТ, канал передачи данных которых работает в диапазоне Е, скорость передачи информации составляет от 600 до 2400 бит/с, формат сообшения соответствует стандарту КТСМ ЯС-104.
Согласно опубликованным данным на расстояниях порядка 1000 км указанные региональные ДПС обеспечивают точность местоопределения порядка 1 м (СКО), а на расстояниях до 2000 км — примерно 3 м (СКО). Несколько другой подход к проблеме передачи КИ в региональных ДПС применен в проекте Ецгобх, разрабатываемом совместно специалистами России и ряда стран Западной Европы. Здесь предлагается использовать в качестве средства передачи КИ передаюшие станции РНС типа Лоран-С (Чайка). Эти станции работают в диапазоне 100 кГц и имеют радиус действия порядка 1000 км. Скорость передачи данных в таких системах составляет от 15 до 30 бит/с, а сообщение„содержащее КИ для каждого НКА, имеет длину 45 бит, т. е.
передача полного пакета КИ для всех НКА может занимать 10 с и более. Для увеличения скорости передачи до 175 бит/с предлагается использовать импульсно-фазовую модуляцию. Основным достоинством такой системы является низкая стоимость, поскольку применяется уже сушествуюшее оборудование, а также лучшее, чем для уКВ диапазона, распространение сигнала в 518 В.9. Информационные мехналогии на основе СРНС горной местности и в условиях городской застройки. Расчетная точность местоопределения для системы Ецгойх имеет порядок 5м (СКО). Широкозонные ДПС имеют ту особенность, что дифференциальные поправки в них рассчитываются не для вектора состояния конкретной ККС„ находяшейся в некоторой точке земной поверхности, а для вектора положения и погрешностей бортовой ШВ каждого НКА, Эти поправки формируются на основе информации от нескольких контрольных (мониторинговых) станций, разнесенных на большие расстояния (до нескольких тысяч километров).
Принципы, положенные в основу широкозонных ДПС, позволяют охватить дифференциальным полем значительную территорию (сушественно превышающую суммарную зону действия отдельных ККС, входящих в состав такой ДПС) при использовании минимального числа ККС и наличии определенной свободы выбора мест их размещения. В состав каждой широкозонной ДПС должны входить 1117): — главная ККС; — 3 — 5 периферийных мониторинговых станций; — наземные и спутниковые радиоканалы доведения КИ до потребителей в пределах рабочей зоны ДПС; — система передачи данных от мониторинговых станций на ККС, В настоящее время функционируют две широкозонные ДПС: %ААЯ (от англ.
%Ые Агеа Ащгпепта11оп Яузгеш), созданная по заказу Федеральной авиационной администрации и обслуживающая территорию США, и ЕОМОБ (от англ. Ецгореап Оеоз1айопагу Хан)да6оп Онейау Бегн)се), обслуживаюшая территорию Европы. В состав этих широкозонных ДПС входят геостационарные ИСЗ типа ИНМАРСАТ-3 для ретрансляции КИ и проведения дополнительных дальномерных измерений по ретранслированным сигналам Л-диапазона. Дифференциальные подсистемы на основе псевдоспугпников. Наряду с традиционными все более широкое распространение приобретает схема построения ДПС с использованием так называемых псевдоспугпников (Рзецг)о!йе).
В настояшее время этим термином определяется комплекс технических средств, располагаемый в эталонной точке на земной поверхности и обеспечиваюший реализацию двух основных функций: — функции собственно псевдоспутника, т. е. формирование и излучение дальномерных сигналов, структура и несущая частота которых аналогичны сигналам НКА; — функции ККС, т. е. формирование КИ и включение ее в состав навигационного сообщения, передаваемого потребителю. Включение псевдоспутника в состав рабоче~о созвездия бортовой АП позволяет улучшить качество навигационных определений: уменьшить геометрический фактор и повысить надежность и достоверность местоопреде- о. Спутниковые радионавигационные системы лений. Кроме того, при использовании псевдоспутника не нужен дополнительный канал связи для передачи КИ, а сам псевдоспутник может выполнять функции локального средства контроля для оценки работоспособности бортовой АП.
Ретрансляторы сигналов СРНС. Еще одним перспективным вариантом ФД СРНС являются системы, использующие принцип ретрансляции (переизлучения) сигналов НКА. Основным элементом рассматриваемого ФД является специальное устройство (ретранслятор), осуществляющее прием сигналов СРНС, их преобразование и излучение с полным или частичным сохранением информации, содержащейся в сигналах НКА. Сигналы, излучаемые ретранслятором, могут использоваться потребителем для НВО как наряду с сигналами, принятыми непосредственно от НКА, так и независимо от последних.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
