Поваляев А.А. Спутниковые радионавигационные системы (2008) (1151867), страница 25
Текст из файла (страница 25)
4.5, в этих же алгоритмах могут вычисляться и значения щоб (Тп, 'и'(1;"пн )-Т;„,и"'(1,„„, .)) . 122 прерываний 1,."пн ь, е1 „,, осуществляется более сложно и также требует считывания в момент Ь,пн в СП содержимого пейсо(1ьн, ые) ре гистра фазы ЦСО канала, обслуживающего п-й спутник. Однако коррелятор может обладать аппаратной возможностью раздельного обнуления регистров фазы ЦСО произвольных каналов на момент каждого прерывания. Тогда в момент прерывания 1,"пн, можно обнулить содержимое регистра фазы ЦСО переключаемого канала, не меняя при этом содержимого таких же регистров фазы остальных каналов.
В этом случаев(458) Члйсо(1ын,~ )=б. Использование начальных смещений допустимо с точностью до произвольного целого числа. Поэтому в ОРИ, по аналогии с (4.54), вычисление начального смешения (4.49) для момента прерывания 1,."„и ЫВ Ы1. В, МОЖНО ОСУЩЕСтВЛЯтЬ таКжЕ ПО ФОРМУЛЕ Глаеа 4 В ГЛОНАСС, по аналогии с т4.55), вычисление начального смещения для момента прерывания ь,."„и ме ~ /ьжп,„, необходимо осуществлять по формуле и,ст/ и т п,ОЬ/ и т п пипи / п дам (йпььпе)=хпуйсо(тип.ме)+" р" пеппи (Ь и,ье) "' аоот (" ~ (/ь ье) Тпп (/ьвь ))~б9 .
момент каждого прерывания могут вычисляться в модифицированных алгоритмах счета миллисекунд собственных часов приемника с внутренней стабилизацией тем. рис. 2.6 и 2Л 2). Пример такой модификации для случая вычисления только значения рЬ,„, „,„,(ь,"„и м,) был показан на рис. 4.5. Введем в рассмотрение последовательность специальных прерываний ь';„",',ч~ переключения каналов приемника. Первое прерывание этой последовательности совпадает с $ „; . Все последующие прерывания /';„"„м разделены интервалами времени, на которых укладывается как целое число обычных прерываний, так и целое число номинальных периодов сигнала суммарной частоты аналоговых гетеродинов приемника. Очевидно, что в моменты этих прерываний пьсят (Т,„, ие(ьии я)-Т;„,ии"'(ь „; )) =О.
Если теперь переключение каналов на работу с другим спутником осуществлять только в моменты ь,'„"„м", то вычисление начальных смешений для ОРБ можно осуществлять по формуле п, оР (Геьпь ) ~ и, от (/ппьпь) + йотр)ь (ьппьсь) ~ бьуп (4 б)) а для ГЛОНАСС по формуле д п, оь (/ппьпь) и, п.оь (/пеьпь) ь йирйиппп (ьи ась) п,бьуп т4 б2) Можно предложить еще много других способов вычисления начальных смещений д~р;"„,(/,"„и ьх) т4.49) для моментов прерываний , а !мвь„. В заключение рассмотрим способ вычисления начального смешения путем добавления к значению псевдофазы, оставшемуся после работы с предыдущим спутником, некоторой поправки.
Такой способ не требует считывания содержимого регистров фазы ЦСО в СП и не требует раздельного их обнуления. Это позволяет упростить и, следовательно, удешевить коррелятор. тяэ Снртниковые радионавигационные енетепсы С этой целью рассмотрим работу некоторого канала, осуществляющего поиск и отслеживание сигнала 3чго спутника с момента первого прерывания 1„„, . В момент с„,; содержимое регистров фазы ЦСО всех каналов МЦК одновременно обнуляется (т.е. Чс!СО(С „„,)=О) И, СЛЕдОВатЕЛЬНО, НаЧаЛЬНЫЕ СМЕщЕНИя ЬСрпм(! „, .) в ячейках псевдофазы будут задаваться выражением (4.53).
Далее, в соответствии с алгоритмом формирования (см. п. 4.3.3), псевдофаза ср!„с(!'и') часов с внутренней стабилизацией в !чм канале на моменты прерываний вычисляется путем накопления в ячейке псевдофазы произведений (4.50) от начального значения (4.53). При этом каждый раз при осуществлении коррекции показаний часов к содержимому ячейки псевдофазы добавляется произведение величины этой коррекции на коэффициент (с' . Положим, что в момент с;"„„ь„рассматриваемый канал переключается на работу с и-м спутником. Тогда, используя СЧИВ, получаем, что содержимое ср,'„! (1;"п„ь, ) ячейки псевдофазы часов с внутренней стабилизацией, оставшееся от 3чго спутника на момент 1;"„сны, может быть представлено в вице суммы !=!и-! ср,'ы „„(1,"п„,)=(с'Ты(1,„„! )вудсу'~дс!„с„о „бст, ~ Ссг,„,(1!)+ !=! 44с!ВощСог(сын!, 1;"и„,,), (4.63) где д(ы! и и Ь!ын — соответственно номинальный дискрет промежуточной частоты и номинальная длительность интервала времени между прерываниями; щ — номер прерывания в момент с;"и„, Из (4,34) и (4.43), используя СЧИВ, получаем выражение для содержимого регистра фазы ЦСО, оставшегося от предыдущего 3хго спутника на тот же момент времени с,"„о су о, (!!и, ) юоб /й! (т (1", ) т.
(1, ! )) !=!и-! -иыа Е.ч,ы„ен)+дс„.„. Пьнк СН..С,1). НЫ! !=! С учетом того, что сс!„и„=+~с! х к, выражение (4.64) преобразуется к виду 124 Глава 4 ЧГМСО,квв( мвск,кзя) Сввкв~+ ( ~вс( 1пск,Ьвк) Чпс( Ьвяаав/)— ~НсгБцспСог(сьчя~, Гьс)+(с. (Т,„с(Г,'„в кя)-Тис(С а )- !в-~ ~в1 (4.65) Нетрудно видеть, что выражение Тв (гв„„,)- Тв, (г, а )— -ЯшпСог(с„, „, г'в'), входящее в (4.65), равно приращению показаний Т;"„; (г,"„в ьч)-Ть~ (г,,а ) некорректируемых часов приемника на интервале на интервале времени г „...г,"в„,. Согласно этому равенству, (4.65) представляется в виде ! п ~рисе,кт(с!псвьк/=шойсввкв(~~с (Тспс(сввьсд)-Твс(гьсьавпв))* Ыс'ЯишСог(г „, г'"')+1с (Ть~' (г,."в„)- !!в-с -т;„*"(„,,„'г+а.. а,.„~св'.,С~Э).
1 1 (4.66) Подставляя (4.66) в (4.58), получаем с точностью до целого числа циклов то начальное смещение ячейки псевдофазы, с которого должно начинаться формирование псевдофазы по и-му спутнику: бср~вс (Г|вск, ьвя) й ~ ~пс (С~па, ьвь ) -|с'(Тсв, (г,"„,,„) - Тв, (г,. я„)) ь )с'бцвзСог(г„с - с",,„) ~ с=~в-с +б(,„,. к бсвв ~ Сй',.(г,)+ар". (4.67) кы от)-го спутника, добавить поправку б р,"„, (Гв„а) = (~" — й') Тв, (гв„,)*ар" Т ар', (4.68) то поправленное значение с точностью до произвольного целого будет равно начальному смещениго, с которого должно начинаться формиро- вание псевдофазы по и-му спутнику после перекпючения.
125 Сравнивая (4.67) с (4.63), видим, что, если к содержимому ячейки псевдофазы срв „(г,"вв, ) (4.63), оставшемуся на момент переключения Си> тоиноеые радиоиаиигачноииые аистины ПопРавка ЬР,"„г(1„гп„,) 14.68) может вычислЯтьсЯ с точностью до целого числа циклов. Учитывая, что разность йп -1с'для произвольных спутников ГЛОНАСС всегда кратна 500, получаем, что поправку Ьгр,'„г (1,"пи,„я) можно вычислЯть по фоРмУле дср1 г(1 гнпп)=(Зс"-К')шодз„,(Тп,(1;"„и, я))ндцсп~дцг'. (469) Как видно из 14.68), 14.69), вычисление попРавок ЬР;"„г(1;"„„„я) ие требует считывания содержимого регистров фазы ЦСО в СП и не требует раздельного обнуления этих регистров в моменты переключений 1,"п„, Отметим, что в ОРИ 'к" — 'и' = 0 для произвольных и и >.
Поэтому в пРиемнике ОРБ попРавка дгр,"ы (1;"п„я) может вычислЯтьсЯ по фоРмУле 8Цп,"„г (1ы„,) = Ысу" 7 дЦс'. 4.3.5. Алгоритм формирования нсевдофазьз часов с внуизренней стабилизацией на моменты миллисекунд Моменты 1'п', миллисекунд собственных часов приемника с внутРенней стабилизацией гмоменты, когда показаниа Ты,(1'п',) часов пРиемника с внутренней стабилизацией равны целому числу миллисекунд) в общем случае лежат между моментами прерываний. Формирование измерений псевдофазы часов с внутренней стабилизацией на моменты прерываний основано на накоплении в ячейках псевдофазы произведений С<2,'.
(1,ы,) дум„ „„„ 81ын „ (4.50) 1см. п. 4.3.3). ПосколькУ значение Сд',„(1ыи) на интервале времени между прерываниями остается постоянным, то в соответствии со СЧИВ псевдофазы на моменты 1'„и',. могут быть пересчитаны в СП с моментов 1,'„",', ,„, ближайших последующих прерываний следующим образом: гР пг ( 1пп ) = 'Ргпг ( 'гпгг, пса ) " Сйспг ( 1!пгг, пспг ) " ! сп гпг идггпгпп пспгдТ~пг (1пп 1гпп, пспг ) 14.70) 126 где Цз,'ы(1,'„"'„п,а) — значение псевдофазы часов с внУгРенисй стабилизацией, сформированное на момент прерывания 1,'„"', „, 1см.
п. 4.3.3); Глава 4 8Тв, (1'"', 1,'„",'„„,) — приращение показаний часов приемника на интервале 1'"' ...1,'„"'„„,„,, которое равно значению 1О ~рй(1ма „,„,), рйвв дольная часть показаний часов с внутренней стабилизацией в миллисекундах на момент прерывания ~,'„"'„,, вычисленное в соответствии с алгоритмами, представленным на рис. 2.6 и 2.12. В результате получаем следующий алгоритм формирования псевдофазы <р,'„,(1'в) часов с внутренней стабилизацией на моменты 1'„"', миллисекунд этих часов: 1) перед моментом прерывания 1,'„в ьч, с которого канал переключается на работу с сигналом определенного спутника, в ячейку псевдо- фазы, соответствующую этому каналу, помещается начальное смещение Ь<р",и (1хв КК ) .
(СПОСОбЫ ВЫЧИСЛЕНИЯ ЭТОГО СМЕщЕНИя СМ. В П. 4.3.4); 2) на каждом прерывании в случае нижнего преобразования из содержимого ячейки псевдофазы вычитается произведение (4.50), а в случае верхнего преобразования оно добавляется; 3) при использовании корректируемых часов в моменты коррекции к содержимому ячейки псевдофазы добавляется величина коррекции, умноженная на безразмерный коэффициент )г', численно равный номинальному значению Г' частоты несущего колебания отслеживаемого спутника; 4) после момента прерывания 1,.'„",'„„,„,, ближайшего и следующего за моментом 1'"'„миллисекунды часов с внутренней стабилизацией, на который необходимо сформировать измерение, псевдофаза <р,',„(г'",') вычисляется по формуле (4.70).
Нетрудно видеть, что псевдофаза часов с внутренней стабилизацией на моменты миллисекунд формируется на основе псевдофазы тех же часов на моменты прерываний. Переход с одних моментов времени на другие осуществляется по формуле (4.70) в моменты времени 1'"'„на которые необходимо формировать измерения. 4.4.
Формирование лсевдофаэ часов с полной коррекцией на моменты миллисекунд этих часов В п. 3.5 было получено выражение (3.38), устанавливающее связь между псевдофазой е',„ц (1" ) часов с полной коррекцией и псевдофазой д'„,а,(1В ) ЧаСОВ С ДИСКРЕтНОй КОРРЕКЦИЕЙ На ОДИН И тат жс МОМЕНТ тгт Сизтиииоеые радиоиаеигауиоииые еиетеиы времени ! ", определяемый показаниями часов с полной коррекцией.
Для моментов миллисекунд ! ", часов с полной коррекцией выражение г3.38) переписывается в таком виде <ргг!!(!" )ыер!!,(!"'~)-!е'(е!Тем,, (ее!)-т,н(!,"')), (47!) вычислением попРавки теа (!'",а) (2.!О) длЯ пеРехода от показаний часов системы к показаниям внешних часов на момент миллисекунд часов с полной коррекцией. Интерполяция <р'„,.„.,(!) с момента !'„"', „на момент ее"а может быль осуществлена аналогично г4.70) <рет,(!""') = ре!ы,(!"',"'„еи)+Сб,'ы(!""е"„.,!~",'.~)х ! еио ьа! хдГ!ы,ит бТвт. (ете, ееи !ые ) г4.72) где Се!', (ее',"' „,е!",) — код корректирующей частоты на интервале вРемени ! "'"„,„...
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
