Власов И.Б. Глобальные навигационные спутниковые системы (2008) (1151863), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Параметры корректирующей информации По составу параметров корректируемой в АП информации могут быть выделены два метода ДК: 1) метод ДК координат потребителя; 2) метод ДК измеряемых НП. Метод ДК координат потребителя предусматривает, что КИ формируется путем сопоставления эталонных координат ККС с координатами, вычисленными в ее АП. Полученные дифференциальные поправки (как разности эталонных и измеренных координат ККС) передаются в составе КИ потребителям, которые могут уточнить по ним свои координаты.
Этот метод наиболее прост, так как не меняет основной алгоритм навигационных определений АП объекта (поправки вводятся в уже вычисленные координаты), но налагает существенные ограничения на состав рабочих созвездий ККС и АП и используемых в них алгоритмов навигационных определений. Действительно, поправки к координатам, вычисляемые на ККС по ее рабочему созвездию, являются состоятельными только при условии, что АП работает по этому же созвездию и использует идентичные алгоритмы навигационных определений. Переносить же поправки, найденные по одному созвездию, на результаты определений, полученные по другому созвездию, недопустимо, поскольку в этом случае использование КИ приводит не к уменьшению„а к увеличению погрешности навигационных определений.
Аналогично при использовании в апзирагуре ККС и потребителя неидентичных алгоритмов могут возникнуть дополни- 146 тельные некоррелированные составляющие алгоритмической погрешности. По этим причинам в современной практике этот метод фактически не используется. Суть метода ДК навигационных параметров состоит в том, чтобы сообщать потребителям набор поправок к «сырым» измерениям НП по всем НКА, видимым на ККС, предоставив возможность каждому потребителю выбирать рабочее созвездие и число используемых для определения НКА.
Чтобы выработать эти поправки на ККС, одновременно с измерением псевдодальностей до всех НКА иа основании эфемеридной информации находят их расчетные значения. Результаты расчетов принимают за истинные псевцодальности, поскольку их вычисления проводят по эталонным координатам ККС. Разности расчетных и измеренных значений в качестве поправок к псевдодальномерным измерениям передаются в составе КИ всем потребителям. При этом отсутствуют ограничения на выбор алгоритмов функционирования АП, поскольку потребитель может выбрать оптимальное для него созвездие и число НКА в нем, а измеренные в его АП псевдодальности корректируются с помощью поправок, относящихся к выбранным НКА.
10.2.3. Прямой и инверсный дифференциальные методы В зависимости от места использования КИ в системе потребителей НИ различают прямой и инверсный дифференциальные методы. Прямой метод предусматривает использование КИ непосредственно в навигационной АП для уточнения параметров его вектора состояния. Этот метод получил наибольшее распространение, поэтому в большинстве типов АП имеется интерфейс для приема КИ в соответствующем формате, определенном международными или национальными стандартами.
Инверсный метод используется в тех случаях, когда требуется уточнение вектора состояния объекта не в точке его нахождения, а в неютором другом пункте, на котором осуществляется контроль положения объекта или управление его движением. Прн этом с АП контролируемого объекта на пункт управления (юнтроля) транслируются либо результаты первичных измерений, либо текущие координаты, дополненные информацией о составе рабочего созвездия, по которому они вычислены.
В пункте управления (юнтроля) полученные данные корректируются с использованием КИ, поступающей от ККС, которая может располагаться как в самом пункте управления, так и находиться в другом месте. Уточненные в результате коррекции навигационные данные затем могут ретрансли- 147 роваться на объект или использоваться на пункте управления как в реальном времени, так н в режиме постобработки. В зависимости от размера зоны покрытия дифференциальные подсистемы (ДПС) разделяются на локальные (ЛДПС), регитлшльные (РДПС) и игирокозонные (ШДПС). Рассмотрим принципы построения и особенности функционирования указанных подсистем 10.2.4.
Локальные дифференииальные подсистелты Локальными в литературе обычно называют ДПС с максимальной дальностью действия передатчика КИ до 200 км. ДПС этого класса широко используются для обеспечения мореплавания в прибрежных и проливных зонах, аэронавигации, системах контроля наземноп1 транспорта, а также для геодезических, землемерных н других работ (рис. 10.3). Ф 11КЛ 1 11011Аст1 1 ЕФ', е' ';" я1И'8 ...-: 16лйавмйяз,аы чге ййя:~хыь к ~1'ттул ЙЮ" юьих анфеяиь коы 1 К 111 Пеяеаг а К11 "А'ъ'.
~,, Фдрмя1х..ьот!Ы вЂ”. а" ььыеленньа г " $ф% ' сяхгтуьз ~ паа4ывяйй кивав "1'П-аететаа счх ь 18чеын Рис 10.3. Локальная ДПС Задачей этой системы является обеспечение в заданном регионе точности определения координат не хуже 2 см в плоскости и 4 см по высоте на основе передачи данных посредством сигнала регионального ТВ либо в диапазоне УКВ на расстояниях до 200 км относительно опорной станции. В составе КИ локальной ДПС для каждого НКА обычно передает: ° одну (скалярную) поправку для суммарной (учитывающей все составляющие) погрешности измерений псевдодальности (инотда сглаженную с учетом фазовых измерений); 148 ° одну (скалярную) поправку для суммарной погрешности измерения псевдоскорости.
Рассмотрим основные особенности построения локальной ДПС на примере морских систем (МДПС). Современные МДПС обеспечивают прием в диапазоне Е1 сигналов стандартной точности всех видимых НКА ГЛОНАСС и ОРИ, измерения псевдодальностей по всем принимаемым НКА и выработку дифференциальных поправок ко всем измеренным псевдодальностям. Эти функции выполняет высокоточная многоканальная аппаратура, антенна которой имеет геодезическую привязку и специальный вычислительный комплекс. Для передачи КИ в Ь(ДПС обычно используют морские радиомаяки, работающие в диапазоне от 283,5 до 325,0 кГц, мощность излучаемого сигнала 80...100 Вт.
Передача КИ а этих системах осуществляется путем фазовой манипуляция несущей радиомаяка с минимальным фазовым сдвигом (МВК). Такой вид модуляции выбран по той причине, что он не создает помех приемникам, использующим традиционные методы пеленгации радиомаяка. Скорость передачи данных в .диапазоне средних волн составляет 50, 100, 200 бит/с. Поскольку сигнал радиомаяка распространяется в режиме поверхностной волны (с огибанием земной поверхности) на дальности, значительно превышающие радиогоризонт, фактическая дальность действия радиомаяка обычно составляет от 200 до 300 морских миль над морской поверхностью. Использование КИ на этих дальностях обеспечивает снижение погрешности позиционирования до величины приблизительно 0,5 ..5,0 м (СКО).
Учитывая, что антенны радиомаяков, как правило, ненаправленные, сигнал, распространяющийся над поверхностью суши, может быть доступен пользователям СРНС на земле, в воздухе и во внутренних водах. Важным элементом МДПС является система интегрального контроля, следящая за правильностью передачи КИ потребителям, качеством навигационных полей ГНСС, а также анализирующая точность выработанных дифференциальных поправок путем расчета с их помощью собственных координат.
На основании перечисленных и других данных система контроля целостности КА!М (от англ. кезепег!пе8гйу Молйолл8 — автономный контроль целостности) вырабатывает «рекомендацию> о целесообразности использования сигналов того или иного НКА, передаваемые потребителю в составе КИ. Указанные системы входят в состав контрольной станции, которая может располагаться как в непосредственной близости, так и на значительном расстоянии от ККС. В последнем случае в со- 149 став системы должны входить средства связи для обмена информа цией между ее элементами. При передаче информации в МДПС используется формат КТСМ ЯС-104, принятый специальным коми тетом 104 Морской Радиотехнической Комиссии США и поддержанный Международной ассоциацией маячных служб.
Существует несколько версий стандарта КТСМ ЯС-104; в настоящее время наиболее широко используется версия 2.2, включающая в себя дифференциальные поправки для измерений по сигналам ГЛОНАСС. 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 (111.
Авиационные локальные ДПС используют для передачи КИ УКВ-диапаэон частот (112...118 МГц), с использованием восьмикратной ОФМ. Формат передачи сообщений базируется на стандарте КТСА/ПО-217. При передаче КИ по 12 НКА объем сообщения составляет 664 бита. Для обеспечения инструментальной посадки в более сложных условиях (до третьей категории ИКАО) рассматриваются другие варианты радиоканала, в том числе диапазона 5,0...5,25 ГГц, а также совместное использование локальной ДПС и ШДПС. Работа в таких условиях регламентируется стандартами КТСА/ПО-245 и КТСА/ПО-246.
Еще одна область использования локальных ДПС вЂ” диспетчерский контроль и управление двюкением автотранспорта. КИ для этой категории потребителей передается по УКВ радиовещательным каналам с использованием метода модуляции поднесущей. В настоящее время почти вся территория Западной Европы покрыта полем локальных ДПС, использующих именно этот способ передачи КИ. 10.2.5. Региональные дифференциальные подсистемы Региональные ДПС строятся иа базе объединенных в общую сеть локальных ДПС, что обеспечивает значительное увеличение радиуса действия, который составляет 500...2000 км.
В состав РДПС входят несколько десятков ККС, объединенных в общую сеть, а также системы контроля целостности информации. КИ РДПС формируется путем дополнительного сглаживания скалярных ДП, вырабатываемых входящими в систему ККС. 150 Так, американские РДПС Яагйх и Ягур)х формируют КИ на основании данных 60 наземных ККС, размещенных по всему миру.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
