Перов А.И., Харисов В.Н. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования (4-е издание, 2010) (1151865), страница 89
Текст из файла (страница 89)
Новые навигационные сигналы Современные и прогнозируемые требования к навигационным услугам для специальных и гражданских потребителей, тенденции развития ГНС и направления их интеграции, состав излучаемых сигналов КА системы ГЛОНАСС в настоящее время, существующее закрепление частотных диапазонов за спутниковыми навигационными системами позволяют рассматривать целесообразность реализации в ГНС ГЛОНАСС следующих новых навигационных сигналов: сигнал 1,15С с санкционированным доступом и кодовым разделением в диапазоне 1.1; сигнал 1.10С с открытым доступом и кодовым разделением в диапазоне 11; сигнал 125С с санкционированным доступом и кодовым разделением в диапазоне 12; сигнал 1.20С с открытым доступом и кодовым разделением в диапазоне 1,2; сигнал 1,ЗЯС с санкционированным доступом и кодовым разделением в диапазоне 1.3; сигнал 1,ЗОС с открытым доступом и кодовым разделением в диапазоне ЕЗ; сигнал 1,5ОС с открытым доступом и кодовым разделением в диапазоне 1,5.
Основные параметры новых навигационных сигналов с кодовым разделением Все навигационные радиосигналы с кодовым разделением сигналов НКА системы ГЛОНАСС представляют собой сложный шумоподобный сигнал. Навигационный сигнал 11ОС с открытым доступом и кодовым разделение1г в д1гапазоне 1,1 Гарантированный уровень мощности сигнала у поверхности Земли не менее минус 158 дБВт. Несущая частота сигнала 1599,972 МГц.
Ширина спектра -20 МГц. Навигационный сигнал 1.1ОСМ с открытым доступом и кодовым разделение.и в днапазоне 1,1 ба Гарантированный уровень мощности сигнала у поверхности Земли не менее минус 158 дБВт. Несущая частота сигнала 1575,42 МГц. Ширина спектра -16 МГц. 536 Направления совершенствования СРНС ГЛОНАСС Навигационный сигнал 1.20С с открытым доступом и кодовым разделением в диапазоне Е2 Гарантированный уровень мощности сигнала у поверхности Земли не менее минус 158 дБВт.
Несущая частота сигнала 1248,06 МГц. Ширина спектра -20 МГц. Навигационный сигнал 1.ЗОС с открытым доступом и кодовым разделением в диапазоне 1,3 Гарантированный уровень мощности сигнала у поверхности Земли не менее минус 158 дБВт. Несущая частота сигнала 1202,25 МГц. Ширина спектра -20 МГц. Навигационный сигнал 1.50С с открытым доступом и кодовым разделением в диапазоне 1.5 Гарантированный уровень мощности сигнала у поверхности Земли не менее минус 158 дБВт. Несущая частота сигнала 1176,45 МГц. Ширина спектра -20 МГц. Навигационный сигнал Е1ЯС с санкционированным доступом и кодовым разделением в диапазоне 1.1 Гарантированный уровень мощности сигнала у поверхности Земли не менее минус 158 дБВт.
Несущая частота сигнала 1599,972 МГц. Ширина спектра -20 МГц. Навигационный сигнал Е25С с санкционированным доступом и кодовым разделением в диапазоне 1.2 Гарантированный уровень мощности сигнала у поверхности Земли не менее минус 158 дБВт. Несущая частота сигнала 1248,06 МГц. Ширина спектра -20 МГц. Навигационный сигнал ЕЗУС с санкционированным доступом и кодовым разделением в диапазоне ЕЗ Гарантированный уровень мощности сигнала у поверхности Земли не менее минус 158 дБВт. Несущая частота сигнала 1202,025 МГц. Ширина спектра -20 МГц. Для новых сигналов с кодовым разделением значения несущей частоты, ширины спектра и гарантированного уровня мощности у поверхности Земли могут уточняться при: изменении (уточнении) тактико-технических требований к системе ГЛОНАСС; 537 Глава 14 двухсторонних международных частотных согласованиях (в случае необходимости); проведении международной частотной координации в Международном союзе электросвязи.
Подробно параметры новых навигационных сигналов системы ГЛОНАСС с кодовым разделением (структура сигналов, состав передаваемой в них цифровой информации) будут определяться в процессе их проектирования. Планируемый эффект от реализации новых навигационных сигналов системы ГЛОНАСС Реализация новых навигационных сигналов на КА системы ГЛОНАСС обеспечит ее конкурентоспособность с действующими и перспективными навигационными спутниковыми системами, а также повысит надежность и качество предоставления навигационных услуг. Система ГЛОНАСС приобретет новые возможности, имея в своем арсенале навигационные сигналы, как с частотным, так и с кодовым разделением.
Это позволит любым группам потребителей использовать для решения своих специфических задач необходимую комбинацию сигналов. Необходимо отметить, что таких возможностей не предоставляет ни система ОРИ, ни одна из создаваемых систем, в том числе бАЫЬЕО. Введение новых навигационных сигналов в диапазонах 1.1, 1.2, 1.3 и 1,5 с кодовым разделением позволит расширить частотный диапазон для работы ГНС ГЛОНАСС за счет использования части частотного диапазона ГНС ОРИ н ОАЫЬЕО, а также обеспечить высокоточные навигационные определения в режиме реального времени. Использование навигационных сигналов с частотным и кодовым разделением в диапазонах ранее выделенных Международным союзом электросвязи для работы ГНС ГЛОНАСС (Е1, 1,2, 1.3) позволит сохранить независимость системы ГЛОНАСС от ГНС бРЯ и бАЫЬЕО и гарантировать потребителям качественное навигационное обслуживание.
Этапность реализации новых сигналов системы ГЛОНАСС Модернизация навигационных сигналов должна проводиться сбалансировано с модернизацией парка АСН. Этапы разработки и реализации новых навигационных сигналов в системе ГЛОНАСС следующие. Этап 1. (2009 - 2010 годы). КА «Глонасс-М» излучают навигационные сигналы Л1ОГ, Ь2ОР; ЫЯг, 1,2Я с открытым и санкционированным доступом в частотных диапазонах 1.1 (-1.6 ГГц) и Л2 1-1.24 ГГц) .
Осуществляется разработка перспективных навигационных сигналов, состава передаваемой в них цифровой информации, в том числе методов управления доступом к навигационным сигналам с учетом всех требований Минобороны России. 538 Направления совершенствования СРНС ГЛОНАСС На основании тактико-технических требований к глобальной навигационной системе ГЛОНАСС, настоящей Концепции, а также документов по структуре сигналов и составу передаваемой цифровой информации, выпускаются Интерфейсные контрольные документы.
Этап 2. (2010 - 2020 годы). На КА серии «Глонасс-К» дополнительно вводятся новые навигационные сигналы 1,15С, 1,10С, 1.2ЯС, ЕЗОС с кодовым разделением каналов. Этап 3. ~после 2020 г.) На КА серии «Глонасс-КМ» дополнительно вводятся новые навигационные сигналы АСС, 1,10СМ, 1,20С, 1.50С. При этом состав вводимых на данном этапе сигналов, их основные параметры будут уточняться по результатам использования системы ГЛОНАСС на первых двух этапах, а также с учетом достигнутого к 2020 году уровня теоретических, технических и технологических вопросов дальнейшего развития ГНС. 14.2.2. Частотный план для сигналов с кодовым разделением В целях международной интеграции и унификации спутниковых навигационных систем целесообразно сигналы с кодовым разделением формировать аналогично тому, как это делается в ГНС ОРИ и ОаНео. В этих системах навигационные сигналы формируются от опорного генератора с номинальной частотой 10,23 МГц.
На борту спутников ГЛОНАСС используется опорный генератор с номинальной частотой 1,'„= 5 МГц. Один из вариантов формирования необходимых частот для сигналов с кодовым разделением приведен на рнс. 14.1. 1'„= 5 МГц ~'„„=10,23 МГц 1о —— 1,023 МГц Рис. 14.1.
Схема синтеза частот В данной схеме используется синтезатор частот преобразующий частоту 1,„= 5 МГц в частоту 1'„, = 10,23 МГц, из которой далее формируются все необходимые частоты для сигналов с кодовым разделением. 539 Направления совершенствования СРНС ГЛОНАСС Таблица 14.1. Ширина частотных «провалов» Рассмотрим сигнал с модуляцией ВОС(6,4) и рассчитаем несущую частоту сигнала так, чтобы, с одной стороны, «провалы» мощности спектральных составляющих попадали на диапазон радиоастрономии, а, с другой стороны, чтобы несущие частоты были кратны опорной частоте До. В результате расчета получаем,т'„'ы = 1564 До = 1599,972 МГц.
На рис. 14.2 приведена спектральная плотность мощности рассматриваемого сигнала с единичной мощностью. х10 810 8 л о о о 6 а Й 4 й. Й 2 о 1.57 1.58 1.59 1.6 1.61 1.62 1.63 Частота, ГЧ х 10 Рис. 14.2. Спектральная плотность мощности сигнала Л1ОС Из рис. 14.2 видно, что в частотном диапазоне радиоастрономии имеет место существенное снижение мощности спектральных компонент навигационного сигнала. На рис. 14.3 зависимость спектральной плотности мощности сигнала ЫОС в частотном диапазоне радиоастрономии приведена в увеличенном масштабе. 541 Глава 14 х10 2.5 о о о я Л 8 1.5 о с й 1 Й о.
~ $0.5 о 1.6105 1.611 1 6115 1 612 1.6125 1.613 1.6135 1.614 О Частота, Гц х 1О Рис. 14.3. Спектральная плотность мощности сигнала 1,10С в частотном диапазоне радиоастрономии 14.3. Система глобального мониторинга СРНС 14.3.1. Необходимость создания расширенной системы мониторинга систем ГЛОНАСС1СРЯ Широкое использование спутниковых радионавигационных систем и существенное расширение круга их пользователей обусловливает повышенные требования не только к параметрам точности системы, но и к целостности самой системы и достоверности получаемой от нее навигационной информации. Между тем разработанная еще в 70 — 80-х годах идеология построения средне- орбитальных навигационных систем не позволяет кардинально повысить целостность системы и поднять достоверность навигационных определений. Внутрисистемный мониторинг целостности не отвечает требованиям оперативности, поскольку между моментом возникновения неисправности НС и моментом установки признака «не здоров» в навигационном сообщении может пройти несколько часов.
Поэтому для любой навигационной системы проблема точного и оперативного мониторинга навигационных параметров останется актуальной. Полученные результаты последних исследований показали, что наиболее точное определение параметров эфемеридно-временного обеспечения навигационных систем и точная реконструкция текущего состояния среды распространения радиосигналов в виде многомерной пространственно-временной модели с высокой разрешающей способностью возможны только при организа- 542 Направления совершенствования СРНС ГЛОНАСС ции измерений на пространственно разнесенных пунктах. При этом оптимальные характеристики достигаются при организации глобальной системы мониторинга.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
