Поваляев А.А. Спутниковые радионавигационные системы (2008) (1151867), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Например, ~ обозначает момент формирования измерений во всех каналах приемника без относительно к тому, показаниями каких часов определяется этот момент. Символ Т(г), используемый в монографии для обозначения показаний часов, привычно воспринимается как то, что показания часов Т являются функцией времени ь Однако, когда речыщет ие о времени г как свободной переменной, а о конкретных моментах времени (например, моментах миллисекунд), то зти моменты определяются через показания некоторых часов как моменты, в которые показания этих часов равны целому числу миллисекунд. В этом смысле можно говорить, что конкретные моменты времени являются функцией показаний определенных часов.
С учетом введенных понятий, вопрос о том, чему равно количественное значение времени на определенный момент, является бессмысленным. Надо сначала определить, показания каких часов используются для количественного определения времени, и далее указать показания этих часов (т.е. фазу) в секундах на нужный момент. Например, для определения по эфемеридным данным пространственного положения спутников ОРИ па определенный момент используются показания часов 31 Спутниковые раднанавигаяианные сиате ны системы ОР8 на этот момент.
Для определения же пространственного положения спутников ГЛОНАСС в тех же целях используются не показания часов системы ГЛОНАСС, а показания часов московского декретного времени, которые смещены (в определенном выше смысле) относительно показаний часов системы ГЛОНАСС. 2.4. Модель навигационного приемника как совокупность часов Рассмотрим модель навигационного приемника в виде совокупности часов, которая позволяет описать с самых общих позиций принципы навигационных определений (рис. 2Л).
Рис. 2.2. Модель приемника как совокупность часов Каждый канал навигационного приемника в этой модели представляется в виде часов. Эти часы далее для удобства будем называть канальными. Ход канальных часов синхронизирустся модулирующими кодами, входящими в состав сигналов, принимаемых со спутников. Излучение сигналов со спутников осуществляется таким образом, что в каждый момент времени Г дольныс фазы модулирующих кодов спутниковых сигналов совпадают с показаниями спутниковых часов, из которых вычтено целое число миллисекунд. Таким образом, можно говорить, что фаза модулирующих кодов спутниковых сигналов непрерывно несет информацию о показаниях спутниковых часов на каждый текущий момент времени с с точностью до целого числа миллисекунд. В сигналы, излучаемые спутниками, периодически закладываются специальные кодовые последовательности определенной длительности, которые будем называть сигналами меток времени.
Сигнал метки времени предназначен для обозначения определенного момента времени в структуре сигнала метки времени. Этот момент далее будем называть меткой времени. Метка времени совмещается с одним из фронтов им- 32 Глава в пульсов, входящих в состав сигнала метки времени. Для лучшего понимания подчеркнем, что длительность самой метки времени (т.е.момента времени) равна нулю, в то же время длительность сигнала метки конеч„а Метка времени располагается на интервале времени, который занимает се сигнал.
Положение метки времени строго фиксировано на интервале времени, который занимает ее сигнал. Метки времени в излучаемом сигнале спутника обозначают моменты, в которые показания часов спутника равны определенным значениям. Например, метки времени ОРИ обозначают моменты, в которые показания часов спутников ОРБ кратны 6 с. Метки времени ГЛОНАСС обозначают моменты, в которые показания часов спутников ГЛОНАСС кратны 2 с. Помимо сигнала меток времени, в навигационные сообщения спутников включаются числа, равные показаниям спутниковых часов, в моменты, соответствующие меткам времени.
Эти числа будем называть оннфровкамн меток времени. В ОРБ оцифровка метки времени передается для каждого сигнала метки времени. В ГЛОНАСС оцифровка метки времени передастся только с каждым 15-м сигналом метки времени. В приемнике имеется некоторое множество каналов (см. гл. 1). В каждом канале с помощью петель слежения в режиме синхронизма осуществляется непрерывное оценивание дольной фазы модулирующего кода принимаемого сигнала одного из спутников, из числа находящихся в зоне видимости. Спутниковые сигналы задержаны на время распространения. Поэтому такие оценки можно трактовать как оценки показаний спутниковых часов с точностью до целого числа миллисекунд на моменты времени, которые предшествуют моментам формирования этих оценок в приемнике на время распространения сигналов от спутников. Далее, для удобства, такие моменты времени назовем моментами преднвеснввия и будем различать их для каждого текущего момента времени формирования оценок фаз модулирующих кодов в приемнике.
Для обозначения моментов предшествия будем использовать символ г"„,, где нижний игдекс происходит от английского ргеседепсе — предшествие, а верхний индекс) обозначает номер спутника. Подчеркнем, что моменты предшествия — это мыслимые моменты времени, для которых не вводится и не определяется какого-либо количественного значения. На рис. 2.2 ГП~ показана метка времени некоторого )хго спутника, а также моменты времени, разделяющие соседние периоды модулируюШего кода в излучаемом сигнале, которые одновременно являются миллисекундами часов спутника.
Символом ь' обозначена оцифровка метки времени)-го спутника. На рис. 2.2 (Л) показано положение меток времени и миллисекунд в принимаемом сигнале относительно некоторых меток времени приемника. В наиболее простом случае, в качестве меток времени приемника 33 Спутпиконые ради оианиеавиоииые еистеиы могут выступать моменты прерываний (см. гл. !).
В некоторый момент , совмещенный с меткой времени приемника, в петле слежения формируется оценка ~'(1 ) фазы принимаемого в данный момент модули- рующего кода )что спутника. ц' /с 1 Г ! ! Ф вЂ” миллисекунды часов системы; à — ыиллисскунды часов спупвжа; - метки времени приемника; З вЂ” ьпописекунды в принимаемом сигнале: 1 — метка времени спупщка Рнс. 2.2. Положение меток времени н миллисекунд в принимаемом сигнале относительно меток времени приемника Величину г,'(1 ) невозможно отобразить на рис.
2.2, так как для этого необходимо ввести вертикальную ось, вдоль которой будут откладываться фазы (показания часов). Такое отображение показано па рис. 2.3. На этом рисунке Т,(1) и Т1(1) — изменение во времени показа- ний часов приемника и )что спутника; Т'(1) — оценка в приемнике задержанных па время распространения сигнала показаний часов )хго спутника; ~', — оцифровка последней принятой метки времени, выра- женная в миллисекундах; и' — целое количество периодов принятого модулирующего кода, лежащих на интервале времени от последней принятой и оцифрованной метки времеви до момента измерения 1 (в примере, показанном на рис.
2.2 и 2.3, и' = 2 ). Значение ~'', вычисляет- ся в приемнике из оцифровки Ч', метки времени, выделяемой из навигационного сообщения спутника; и' определяется в приемнике в результате работы алгоритмов синхронизации символов, декодирования и восстановления значений параметров навигационных сообщений спут- 34 Глава 2 ников. Как видно из рис. 2.2 и 2.3, значение с" (~„) с точностью до целого числа миллисекунд и ошибок слежения совпадает с показаниями спутниковых часов на момент предшсствия !'„, моменту измерения . Следовательно, оценка Т'(!',) полных показаний часов 1-го спут- ника, в секундах, на момент предшествия 1'„и, может быть вычислена в приемнике по формуле (2.1) в — метки времени приемника; т — миллисекунды часов спутника; 1 — метка времени в излучаемом сигнале; у — миллисекунды в принимаемом сигнале; ) — метка времени в принимаемом сигнале; Рис.
2гй Разрешение неоднозначности оценок показаний часов спутника Описанные выше действия и привлекаемые для этого средства по оцениванию показаний часов )-го спутника на момент предшествия, соответствующий 1-му спутнику, будем называть канальными часами )-го спутника в приемнике, а оценки, определяемые по формуле (2.1) — пока- 35 Сяутниковые радеокавиганкоккые тттемы эаниями этих канальных часов. Для удобства дальнейшего рассмотре- ния, показания канальных часов, относящиеся к моменту измерения г обозначим как Т,' (1 ), т.е.
(2.2) Вычисления по формулам (2.1) и (2.2) можно интерпретировать так же, как разрешение неоднозначности оценок 1'(с ) показаний спутниковых часов, которые формируются а петле слежения за фазой модулирующсго кода в принимаемом спутниковом сигнале. Канальные часы схематично были показаны на рис. 2.1. Очевидна, что число канальных часов приемника равно числу его каналов. Кроме канальных часов в приемнике могут использоваться его собственнью часы (см. рнс. 2.!).
Собственными часами приемника далее будем называть часы, показания которых используются для количественного обозначения времени на моменты формирования измерений псевдозадержек и псевдофаз и, следовательно, на моменты определения координат приемника. Используя терминологию, введенную в ц. 2.1, можно говорить, что моменты формирования измерений и оценивання координат приемника определяются показаниями его собственных часов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
