Поваляев А.А. Спутниковые радионавигационные системы (2008) (1151867), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Это означает, что для ПРБ опорная фаза Ш',„з(1ь ) часов пРиемника с полной коРРекЦией ЯвлЯетсЯ еДинственной и общей для всех спутников. ПсевдофазУ Шея(! ) часов навигационного пРисмника с полной 1 lыы коррекцией по 1-му спутнику определим как разность между опорной фазой Шва (Г " ) тех же часов по!-мУ спУтникУ и полной канальной фазой Ш„'ы„(1ь ) этого спутника на моменты времени 1", определяемые показаниями часов с полной коррекцией: з (1г~~>) Ш1 ~!гцв) Ш1 (!г~><) (3.34) По аналогии с (3.!7) и (3.19) запишем выражение для канальных фаз Ш',м„(1 ) на моменты вРемени 1", опРеДелЯемые показаниЯми часов с полной коррекцией; Ш,'ь, (! в)=йТ1(1,""")+Ш,'+Ш'„+Ш',+ч'-М1. (3.35) Подставляя (3.33) и (3.35) в (3.34), получаем выражение для псевдофазы часов с полной коррекцией: Ш)„„(е) = Зс! (Тмя (! ы') - Т! (!',';"".Я )) + +Шьж а Шв Шь Штр (3.36) Выражение, стоящее в (3.36) в круглых скобках, согласно (3.23), с точностью до искажений фазы кодового сигнала в атмосфере и аппаратуре, является псевдозадержкой часов с полной коррекцией.
Таким образом, понятие пссвдофазы (3.34) часов с полной коррекцией с точностью до неопРеделснных начальных фаз спУтника Ш', и пРиемника Шья „, фазовых 93 Сн> таииаеые радин//аеигаена/и/ые сиате им искажений и неопределенного целого М' есть выраженная в циклах несущей частоты спутника псевдозадержка часов с полной коррекцией. По аналогии с выводом математической модели (3.21) нетрудно показать, что эта модель справедлива и для псевдофазы /р'„„и (/ы') (3.34) и (3.36), определенной для часов с полной коррекцией при условии, что в (3.21) 1'ы заменено на /ы', смещение ЛТы,„(1'"') заменено на смеЩение ЬТ/ыс, /1 ) (3.25), иачальнаа фаза /1/ь, и заменена на >1//„и е. / ьи1 Отсюда следует, что псевдофаза часов с полной коррекцией, определенная в соответствии с (3.34), может использоваться для вторичной обработки без изменения алгоритмов, разработанных для обработки пссвдофазы (3.16) часов с внутренней стабилизацией.
Однако при обработке значений /р/,„и(1~и) будут находиться оценки координат приемника на моменты времени 1 Полагая и/,„и „= ///ы и, с учетом (3.20) и (3.29), выражение (3.36) может быть представлено следующим образом: /Рг„„и(/ы') = И>а~т,(/ьи) — 1/1(ЬТиие, „. /(/""")-/ИТ/и „„. ~>ьи)). (3 37) Заменяя в (3.37) значение веет (/ы') на оценку /5Тееые (/ы') и учитываа то, что /иТ/„и,„(1 )=тип(1 ), где т,и(1 ) — смещение показа/ ЬИ1 / ЬИ1 / /еИ1 ний внешних часов относительно показаний часов системы (см.
(2.!О)), из (3.37) получаем следующее приближенное выражение для вычисления псевдофазы /р'„„и(/ьи) (см. (3.34)) часов с полной коррекцией: 4//И(1""")т/р/ь„(1'"")-1/>(ЛТИтие (/ь")-та(1~И)). (338) Видим, что псевдофазу /р';„ц(1~~~) часов с полной коррекцией можно вычислить пУтем интеРполЯции /Р'„;т,(1) и ЬТииы „. (1) с моментов 1"„',"', ближайших к моментам /ы', на моменты /ь". Требуется так же ВЫЧИСЛИТЬ ПОПраВКу теи (1'"И) (СМ. (2.10)). Если часы приемника с внутренней стабилизацией не корректируются, то их смещение ЛТт,п(1 ) относительно показаний часов системы может быть произвольным.
В этом случае возможны произвольные различия в величинах псевдофаз некорректируемых часов и часов с полной коррекцией. В случае использования часов с дискретной коррекцией различие псевдофаз обычно не превышает (+1О ' к//2) циклов. 94 Глава 4 ФОРМИРОВАНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ ПСЕВДОЗАДЕРЖЕК И ПСЕВДОФАЗ В НАВИГАЦИОННОМ ПРИЕМНИКЕ 4.1. Формирование псевдозадержек собственных часов навигационного приемника с внутренней стабилизацией на моменты прерываний и моменты миллисекунд 4.1.1.
Формирование псевдозадери век часов с внутренней стабилизацией на моменты прерываний В связи с тем, что здесь рассматривается формирование псевдозадсржек только часов с внутренней стабилизацией, индекс ш1 в формулах этого раздела ради простоты опустим. В этой связи формула (3.6) для псевдозадержки часов с внутренней стабилизацией приобретает вид РВП (1) = Т(1) - Т1ь,„(1), (4.1) где Т(1) — показание собственных часов приемника с внутренней стабилизацией в момент 1, определяемый показаниями этих часов; Т,'ь„„(1) — показание канальных часов)-го спутника в тот же момент времени 1. Для слежения за фазой модулируюшего кода 1-го спутника в приемнике используется управляющий код С!к'(1) тактовой частоты. Этот код формируется в петле слежения как сумма С!х'(1) = СПс„„+ С!к' (1), где С!к — код номинальной тактовой частоты Ре (Ра„„„„=!,023 МГц для ОРИ; Рз, „, =0,511МГц для ГЛОНАСС); СЦ (1) — код корректирующей тактовой частоты, формируемый в петле слежения для вхождения в синхронизм и дальнейшего слежения (см.
рис. 1.2). Код С1к„,„является постоянной величиной и вычисляется заранее как СПс„, = Р,а „,„/бра„, где БР„„„„— номинальный дискрст тактовой частоты. Частота опорного тактового сигнала Ц (1), генерируемого в петле слежения, формируется как Цсо(1)=СПс'(!)'эрза(1)=С!к„„,„'брза(')+СИс", (1)'бра(1) (42) где Ьр,а (1) — Реальное значение дискРета тактовой частоты, котоРое в общем случае не равно его номинальному значению Ьри„„,„.
Снутннноеые радионаенгаяионные тюте вы Из (4.2) видим, что реальная частота Рн1со(ь) опорного тактового сигнала состоит соответственно из тактовой частоты приемника Г, (1) и корректирующей тактовой частоты Р,', (1): Р„(1) = С1П„бра„(1), Р1 (1) = Сбейте, (!) Про„(1) . (4.3) (4.4) Фаза Чгйсо ы„(г) опорного сигнала тактовой частоты формируется в петле слежения путем интегрирования частоты Г,'„со (1) (4.2) в общем СЛуЧаЕ От НЕКОтОрОГО НаЧаЛЬНОГО ЗНаЧЕНИя Ч~йес „Ь(1ьи,„я), Гдс 1,'„„,, момент прерывания, с которого начинается формирование ~г'„со аь (1) .
Заметим, что на интеРвале междУ моментами пРеРываний в процессе интегрирования код С1к'(1) =Сйьт +С1к',и,(1) управляющей частоты Рн1со(1) в петле слежения остается постоянным и может меняться только в моменты прерываний. Поскольку операция интегрирования линейна, фазу ф„со аь(1) опорного сигнала тактовой частоты можно представить так: 'нгнсо, ев (1) = щоб ю «тн (ДЧ~(1)+ Мы(1)" айса, еа (ьйн, ьее)) (4 5) где Ьу,(1) — результат интегрирования тактовой частоты приемника Р,(1) (4.3) (приращение фазы сигнала тактовой частоты приемника на ИНтЕрВаЛЕ ВРЕМЕНИ 1„„Ь,„,.д ); Ьу,'.ы (1) — рЕЗуЛЬтат ИНтЕГрИрОВаНИя корректирующей тактовой частоты Р,'„, (1) (4.4) (приращение фазы сигнала корректирующей тактовой частоты на интервале времени ьнв ь е" 1). Регистры фазы опорных сигналов тактовых частот в петлях слсже- ниЯ содеРжат фазы чг'нсо а„(1) в пРсделах только одного цикла.
В момент выхода результата интегрирования за пределы 0-! цикла его значение скачкообразно изменяется на целое число циклов таким образом, что содержимое регистра фазы опорных сигналов всегда лежит в пределах 0-1 цикла. Такие изменения фазы опорных сигналов не влияют на процесс вхождения петли слежения в синхропизм. Описание изменения содержимого регистра фазы, вызываемого такими скачкообразными изменениями, осуществлено в (4.5) при помощи функции пюб,,„„„(х) . Глава 4 Изменение фазы Чс'„,со а„(1) опоРного сигнала тактовой частоты приводит к изменению фазы опорного модулирующего кода. Фазу Чс,'в „(1) этого кода можно опРеделить следУющим обРазом: (4.6) где )с,в — коэффициент пересчета фазы тактовой частоты в фазу модулнрующего кода; для ОРИ )с,в = !/! 023, для ГЛОНАСС )с,в = 1/511.
Таким образом, если не учитывать функцию щод1 (х) в (4.5), то фаза Чс',„со а„(1) опоРного сигнала тактовой частоты и фаза Чс',в „в(1) опоРного модУлиРУющего коДа свЯзаны коэффиЦиентом пРопоРциональности 1с„. дольнаЯ часть фазы чс',в „в(1) в Режиме синхронизма является оценкой с1(1) дольной фазы принимаемого модулирующего кода )что спутника (показаниями канальных часов )-го спутника за вычетом целого числа миллисекунд, см. п.
2.4). На рнс. 4.! показан пример возможного изменения функций 1О Т(1) 101Т1ь ( ) Чсйсо, а(1) (45) Чс~д, 1(1) (46) с5Чс (1)+ "ачсснс(1) н Чс(ссо, са (1/нсс,ьсв) )ссв11АЧсс( ) н Чсисо, са(1/нсс, ьсв)) ' Для упрощения на рнс. 4.1 коэффициент пропорциональности !1„, принят равным 1/3.
Использование реальных значений !с,4=1/511, 1с,„= !/1023 сделало бы рис. 4.1 очень сложным. Ломаный характер из- менениЯ Чс'„,со „„(1) на начальном этапе ДемонстРиРУет пРоЦесс вхождения петли слежения за фазой модулирующего кода в синхронизм. Символами 1на .~.. !',„на этом рисунке обозначены моменты вхождения петли слежения в синхронизм по частоте и по фазе соответственно, символом 1, — момент коррекции показаний Т(1) собственных часов приемника, символами 1,, 1, — возможные моменты формирования значений псевдозадержек. В режиме сннхронизма в соответствии с определением (см. п. 2.4) фаза чс'„.в „„в (1) опоРного модУлиРУюшего кода в петле слежениЯ с точ- ностью до неопределенного целого М' и масштабного коэффициента 10 равна показаниям канальных часов Т,'м„(1): Ч ',„„( ) = ! О Тсь„„(1) с М" . (4.7) Слуша акавыв радаалавагапааллые саствам / "аЧ'взо.
в йй .ав ) Ч'всо,а(За ая) Рнс. 4.1. Изменение фаз в петле слежения за фазой модулнрующего кода С учетом (4.6), равенство (4.7) может быть переписано следующим образом: 1О-'й,„ЛЧР,(1)-тзв,„(1) = =-1О 'йя, ( Уз,„ч„(зж„) Ч.ЬЧ,'„,(1))+ 1О-'М . (4.8) Величина 1О ~к,вЛЧг,(1) есть пРиРащенис показаний нскоРРектиРУемых часов приемника на интервале времени 1,'„,„, ...1. Отсюда получаем 1О з$с,вЬЧФ',(1) =Т(1) — Т(1,"„в,) — БпзззСог(1$'„в ~ в,г), (4.9) где зшпсог(1,'„ю ь„„г) — сумма коррекций показаний часов приемника на интеРвапе вРемени Гм'„'мя...1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
