Власов И.Б. Глобальные навигационные спутниковые системы (2008) (1151863), страница 31
Текст из файла (страница 31)
12.1. Планируемая структура СРНС «Галилео» вые в системе «Галилео» в режиме Яосй (ЯеагсЬ апд Кевспе Бегу(се, т. е. служба поиска и спасения) имеется возможность сопряжения с существующей системой поиска и спасения терпящих бедствие на море и в труднодоступных регионах Земли. Речь идет об известной системе Соврав-Багваг, радиомаяки-ответчики которой излучают в диапазоне УНЕ Космические аппараты СРНС «Галилео» будут ретранслировать сигналы около 300 радиомаяков этой системы, значительно расширяя их зону действия.
Предусмотрено также сопряжение с такими внешними навигационными системами, как наземная импульсно-фазовая радионавигационная система (ИФРНС) «Лоран-С» и мобильными системами связи О)оЬа13)аг и ОгЬсопнп, имеющими в своем составе навигационные встроенные услуги ОР». Работу системы «Галилео» обеспечивают четыре ключевые службы. 1. Открытая общедоступная служба Орел Бегу)се (08) по обеспечению навигации и определения координат подвижных обьекгов с передачей данных по мобильной связи.
Эти услуги предоставляются бесплатно. 2. Служба, связанная с обеспечением безопасности движения Баге(у-о(-Ие Бегу(се (ББ), обеспечивает высокую вероятность 171 (до 0,999) определения координат с «холодного» старта (с первого включения) в соответствии с требованиями ряда международных авиационных и морских организаций: 1САО, 1МО и др. 3. Служба РпЫ1с Вейи1аГед Яегюсе (РКЯ), в задачи которой входит предоставление навигационной информации госструктурам, полиции, гражданской обороне, экстренной помощи и т. п.
Основным требованием к этой службе является защита информации от внешних воздействий (помех) и несанкционированного доступа со стороны незарегистрированных пользователей. 4. Коммерческая служба Сопипегс1а1 Яегисе (СЯ) будет предоставлять гарантированные платные услуги зарегистрированным пользователям. В перечень услуг, кроме услуг службы ОБ, входит передача дополнительных данных, используемых при управлении движением (электронные карты и др.).
Как видно на рис 12.1, в состав СРНС «Галилео» входит также европейская подсистема широкозонного дополнения к СРНС ОРИ космического базирования ЕИЧОЯ, разработанная ЕЯА. Главными предпосылками создания подсистем этого класса является улучшение условий использования открытого кода С/А гражданскими пользователями СРНС ОРИ и ГЛОНАСС. Для этого через ретрансляторы геостационарных спутников связи 1шпагзаг-3 излучаются не только дополнительные навигационные сигналы типа ОРИ, но и служебные сообщения о целостности созвездий СРНС ОРИ и ГЛОНАСС.
122. Частотный план и сигналы системы «Галилео» Для СРНС «Галилео» Международный союз электросвязи МСЭ выделил частотный ресурс, которого не имеет ни одна из существующих систем: шесть пользовательских в диапазоне Е и один служебный в диапазоне С. Частоты всех трех СРНС («Галилео», ОРИ н ГЛОНАСС) расположены достаточно компактно, причем для «Галилео» и ОРИ даже в перекрывающихся участках частотного спектра, что позволяет принимать их все одним многоканальным радионавигационным приемным устройством. Частотная многоканальность СРНС «Галилео», наряду с планируемыми широкополосными сигналами, гарантирует надежную помехоустойчивую работу системы, учет и компенсацию ионосферных погрешностей местоопределения и, в конечном итоге, высокую точность навигации.
Принципиальная возможность перекрытия частотных спектров 172 СРНС «Галилео» и СтРЯ состоит в том, что обе эти системы ис пользуют кодовое разделение сигналов СОМА. Частотный план «Галилео» изображен на рис 12.2. Рис. 12.2. Частотный план системы «Галилео» В соответствии с решением МСЭ на этот проект СРНС выделено уникальное число рабочих частот и сигналов: 10 навигационных в общем диапазоне, обозначенном как ЕХИДН (радионавигационная спутниковая служба), и один (для системы ЯЙК) в диапаюне 1544...1545 МГц. Четыре сигнала под обозначением Е5а и Е5Ъ (синфазно и в квадратуре) излучаются в диапазоне 1164...1215 МГц.
Из них одна пара сигналов Е5а (см. рис. 12.2, сигналы 1 и 2) на центральной частоте 1176,45 МГц, по сути, совместно с ОРИ использует диапазон, выделенный для модернизации в последующих модификациях НКА Сто под обозначением У.5. Сигнал 1 несет навигационное сообщение с информационным объемом 25 бит/с, сигнал 2 в квадратуре не несет никакой информации, не модулирован и используется в качестве пилот-сигнала. Еще одна пара сигналов Е5Ь (3 и 4) расположена на центральной частоте 1207,14 МГц в полосе 1188...1215 МГц, из них сигнал 3 несет навигационное сообщение и данные 125 бит/с, включая сигналы целостности СРНС и БАК.
Сигнал 4 в квадратуре, как и сигнал 2, не модулирован и используется в качестве пилот-сигнала. Важно отметить, что сигналы Е5а и Е5Ь когерентны между собой. Их совместная обработка позволяет увеличить точность НВО и избыточность системы, в частности, для смягчения влияния помех от авиационных приводных систем. Три сигнала Еб в диапазоне 1260...1300 МГц с центральной частотой 1278,75 МГц (из них сигнал 5 с расщепленным спектром), используются либо для сервиса по подписке, либо для правитель- 173 ственной кри~пографнческой защиты для обеспечения безотказной работы в особый период.
Расщепленный спектр применяется для уменьшения интерференции между сигналами других систем КИЯМ, работающих на близких несущих частотах. Сигнал с расщепленным спектром подобен спектру ситнала балаисной модуляции с подавленной несущей. Для навигации он принят как перспективный для модернизации ОРИ под названием «сигнал типа М» и прорабатывался к применению в НКА СРЯ новых проектов. Проектировщики СРНС «Галилео» использовали его в качестве рабочего сигнала. Другой сигнал 6 этой пары защищен с помощью криптографии для коммерческого применения и обеспечивает высокое разрешение при дифференциальных приложениях.
Этот сигнал несет навигационное сообщение до 500 бит/с с добавленными данными для заказчика. Сигнал 7, как и сигналы 2 и 4, является немодулированным пилот-сигналом, что увеличивает его помехоустойчивость. Наконец, три сигнала Е2, Е1, Е1 излучаются в диапазоне 1559... ...1591 МТц с центральной частотой ! 575,42 МГц (диапазон /.1 используется совместно с СРНС ОРИ). Из них один (сигнал 8), как и сигнал 5, имеет криптографию для правительственного применения в особый период, но в двух различных вариантах.
Парный сигнал 9 несет объем данных 100 бит/с и совместно с сигналом ЗРЯ (код Р/У) СРБ обеспечивает возможность приема и обработки их недорогим двухмодовым приемником. Сигнал 1О в квадратуре аналогичен сигналам 7, 2 и 4, т. е. представляет собой немодулированный пилот-сигнал. Пилот-сигналы могут также использоваться в специальной аппаратуре для высокоточных геодезических определений по фазе несущей. Данные всех информативных сигналов СРНС «Галилео» кодируются избыточным кодом с исправлением ошибок по Витерби со сверткой 1/2. Все сигналы НКА СРНС «Галилео» у поверхности Земли, принимаемые на антенну без пространственного усиления, имеют уровень — 158 дБВт, кроме двух (5 и 8), для которых этот уровень равен — 155 дБВт. Эти уровни, как и для СРНС бРЯ, ниже уровня тепловых шумов аппаратуры.
Это означает, что сигналы СРНС СтРЯ и «Галилео» можно выделить только с помощью согласованной фильтрации. Всего при совмеспюм использовании двух СРНС вЂ” ОРБ и «Галилео» вЂ” двухсистемный приемник должен быть рассчитан на корреляционный прием и демодуляцию кодовых сигналов 60 НКА. В разных комбинациях может одновременно наблюдаться до 20-25 НКА двух ГНСС 174 12З. Общая оценка проекта «Галилео» Спутниковая радионавигационная система «Галилео» представляет собой выдающийся глобальный проект системы массового обслуживания ХХ! в.
Ее параметры находятся на уровне или превосходят лучшие показатели, достигнутые к настоящему времени. Расчетная точность системы при принятых модели группировки НКА и параметрах сигналов составляет 4 м в горизонтальной плоскости и 8 м а вертикальной при доверительном интервале 0,95. Для многих применений на транспорте прогнозируемая точность системы «Галилео» будет достаточной для использования ее без дифференциальных поправок, вырабатываемых локальными подсистемами. Точность привязки к шкале времени системы 13ТС/ТА1 прогнозируется на уровне % нс. Комбинированный приемник пользователя, принимающий сигналы трех независимых ГНСС вЂ” «Галилео», ОРИ и ГЛОНАСС— можег одновременно наблюдап, и использовать для местоопределения и навигации более 30 НКА разных систем, что обеспечивает возможность НВО практически в любых условиях затенения горизонта в городах, горных и лесных массивах.
В настоящее время ряд фирм освоил серийный выпуск коммерческой и спепиальной АП, обеспечивающих такую возможность (см. разд. 7). Большое внимание в проекте уделено контролю доступности. Подсистема мониторинга позволит обнаруживать и оповещать пользователей о сбоях в бортовом оборудовании спутников за время, не превышающее 6 с. Наряду с безусловными техническими достоинствами системы следует отметить трудности, в основном экономического характера, с которыми столкнулась его реализация. Как следствие, плановые сроки выполнения тех нли иных этапов работ часто задерживаются. В частности, запуск прототипа НКА «Галилео», планировавшийся на начало 2007 г., был произведен лишь в апреле 2008 г. Контрольные вопросы С Основные параметры орбитальной группировки «Галилео».
2. Структура частотного плана системы «Галилео». 3. Сервисные возможности 1'НСС «Галвлео». 4. Как в ГНСС «Галилео» организовано обслуживание отдельных групп потребителей? СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Радиозлектронные системъь: основы построения и теория.
Справочник / Под ред. ЯД. Ширмана. Мл ЗАО «МАКВИС», 1998. 2. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования / Под род. А.И. Перова, В.Н. Харисова. Мл Радиотехника, 2005. 3. Шкирятов В.В. Радионавигационные системы и усгройства. Мл Ра.- дио и связь, 1984. 4. Радиотехнические системы / Ю.П. Гришин, В.П. Ипатов, Ю.М. Казарннов и др.; Под ред. Ю.М.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
