Соловьев Ю.А. Системы спутниковой навигации и их применения (2000) (1151868), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Во всех случаях скорость передачи данных информационных последовательностей 50 бит/с. Используется фазоваа маююуляция несущих частот (Ь)-рйазе зЫЙ )сеу, ВРБК). Основным иаввгапнонным дшзьномерным псевдослучайным кодом сопшсно [5] является точный Р-код. При вюпочеыин режима А/Б (Алйзрообпб) вместо этого кода будет использоваться закрытый код Р(У), введенный впервые для НКА Блок-П.
В распоряжении мирового сообпзестаа находится открьпый псевдослучайный код С/А (С(еаг (Соагзе)/Ащшз16оп), иногда переводимый как "легкий (грубый) захват", который сначала использовался для первого вхождения в режим слежения с последующим переходом к использованию Р-кода. С целью преднамеренного снижения точности определенна координат до уровня 100 м (2 СРО) для С/А-кода введен специааьыый режим селехтивного доступа (Бе(есйче АчайаЬ)1йу, Б/А, СД), который определяется 1СО-ОРБ-203 !51. ГЛАВА 3 Все НКА используют одни и те же частоты, но каждый свои коды, поскольку свойства рассмотренных кодов таковы, что они позволяют надежно разделать сигналы различных НКА между собой, т.е.
здесь используется кодовый принцип разделения сигналов. Р-код представляет собой двоичную псевдослучайную последовательность (ПСП) длиной в 7 суток, передаваемую со скоростью 10,23 Мбит/с (тактовая частота 10,23 МГц). Закрытый Р(Х)-код, длительность которого по данным [8] составляет 267 сугок, формируется в соответствии со специальными закрытыми документамн (1С(3-ПРБ-203/224/225) (5]. С/А-код (код Голда) предстввляет собой ПСП длиной в 1 мс с тактовой частотой 1,023 МГц. Начиная с НКА Блок-П, аномальные (нестандартные) коды С/А и Р(Х) получилн наименование НБС н НБХ. Эти коды предназначены для защиты пользователя от отказов оборудования. Такам образом сигналы ОРБ занимают в 1 диапазоне две полосы шириной по 20,46 МГц, в центре которых находятся частоты 1,1 и 12, Этн частоты когерентно порождены на НКА одним генератором и на земле частота етого генератора должна иметь величину 10,23 МГц (такговая частота Р-кода).
Учитывая появление релятивистского зффекта, величина частоты задающего генератора на орбите должна быть смещена на -4,5674еЕ-З Гц н рвана 10,22999999543 МГц. Номинальные значения частот будут 1575,42 МГц и1227,6 МГц длв диапазонов 1.1 и 1.2 соответственно. При зтом корреляционные потери мол~ности сигнала составят. е вследствие несовершенства модуляции 0,6 дБ, ° вследствие несовершенства предварительной фильтрапии в полосе 20,46 МГц — 0,4 дБ, Фазовые шумы несущей позволяют прн односторонней полосе контура фазовой авто- подстройки в 1О Гц реализовать точность слежения за фазой порядка О,1 радиан (СКО). Паразитные сигналы в полосе 20,46 МГц должны быть по крайней мере на 40 дБ ниже уровня немолулированных несущих в обоих диапазонах. В результате фазовой манипуляции значешш фаз и состояний кодов составного 1.1 сигнала будут определяться табл.
3,4. Таблица 3.4. Состоянии кодов и фазы составном (.1 сигнала Минимальные уровни принимаемых сигналов (дБВт) на лннейно поляризованную антенну с усилением в 3 дБ прн углах места НКА более 5' приведены ннже. Р-код С/А-код †1,0 †1,0 Частота 1.1 1.2 -163,0 -1 66,0 бЗ СПУТНИКОВАЯ РАДИОНАВИГАЦИОННАЯ СИСТЕМА ОРВ Эффективная неопределенность групповой задержки сигнала в НКА (между генератором частоты и фазовым цмпром передвощей антенны) не превышает 3,0 нс (2 СКО).
Групповая дифференциальная задержка между сигналами 1.1 и 12 кола Р(т) может иметь смешение, ие превышаощее 15 нс, и случайную составлаошую, уровень которой не превышает 3,0 нс (2 СКО). Все передаваемые одним НКА сигналы порождены одним стандартом частоты и когерентно свазаны между собой. Зто относится н к несущей частоте, и к кодам, причем двя цифровых сигналов нормы задает Р-код. В информационной последовательности различие в переходах между состояниями не превышает 10 нс (2 СКО).
Излучаемые передатчиками НКА сигналы имеют правостороннюю круговую поляризацию, В диапазоне курсовых углов й14,3' зллиптичносгь сигнала !.1 должна быть не хуже 1,2 дБ для НКА Блок-П/ПА и не хуже 1,8 дБ ддя Блок-ПВ. Эллиптичность сигнала !.2 должна быть ие хуже 3,2 дБ для НКА Блок-П/ПА и не хуже 2,2 дБ для Блок-ПК в том же диапазоне углов. 3.3.4. Навигационное сообщение В навигационном сообщении информационной последовательности ОРБ содержится информация об эфемеридах НКА, позволяющих рассчишть их координаты и составляющие скорости, альманах созвездия НКА, частотно-временные поправки,метки времени, параметры ионосферной модели, сведения о работоспособности бортовой аппаратуры НКА и др.
Этаииформация используется в аппаратуре потребителя при решении навигационно-временной задачи по определению координат, скорости и временной поправки к местной шкале времени, Информационная последовательность передается кадрами емкостью !500 бит н длительностью 30 с. Один кадр делится на субкадры длительностью б с. Каждый субкадр (или строка) содержит 10 слов по 30 бит каждое. В одном кадре передается 1/25 всего альманаха.
Поэтому передача всей информации альманаха занимает 12,5 мин. Этот массив информации объемом 37500 бит называют суперкадром. Используется 11 типов блоков (форматов) данных, содержание которых характеризуется табл. 3.5, Таблица З.б. Содержание блоков (форматов) данных Информаши блоков 1, 2, 3 передается оперативно через 30 с. Информация остальных блоков передается страннцамн в составе суперкадра на месте, указанном в 4-м столбце табл. 35. Для нллюстрацнн содержания навнгацнонного сообшення в табл. З.б в качестве прнмера приведены параметры субкадра 1.
Таблица 3.6. Пнрнмвтры субкндра ! » ИŠ— искусственная едяннца измерен»я Кажлый субкадр начннается со слов Т1.М (телеметрня) н НО% (ключ), Шесть млщ~- шнх разрядов каждого субкадра нсцользуется для контроля четности. Субкадр 1 нспользуегся для передачи временной ннформацнн. Метка времезш — 2-отсчет передается следующим образом: 10 старших разрядов (чнсло недель) передаются в субкалре 1 отлельно (1-» строка табл, З.б), а время недели передается в составе слова НО%.
Параметр "Код 12" нспользуется длл определенна, какой код передается на частоте 12 (Р нлн С/А). Третья строка содержит признак передачи данных с Р-кодом на частоте 12. Козффншь ент "Точность НКА" хврахтернзует диапазон ошибок ПД. Параметры 1 ао, ал, ав (временные поправки) попользуются для коррекции "часов" НКА на основе паанномнапьной модели 2-го порядка с релатнвнстскнмн поправкамн, а параметр Тю — для коррекции псевдодальностн прн одночастотных нзмеренн»х.
Параметр 101)С является харакгернстикой временных поправок Более детально сообщения н способы использования нх параметров опнсаны в 15). 3.3.5. Средства запуска на орбиту НКА Блок-1 первоначально запускались ракетой-носителем Атлас-Ф (9) (Атлас-Е) с разгонным блоком БОБ-П 17). В последующем предполагалось попользовать для атой цели космические корабли типа "Шаттл".
Однако затем остановились на использовании РН "Дельта-1Г' !7). Предполагается, что первые НКА новой серии Блок-ПР будут запускаться с помощью РН ЕЕ(ЛГ компании Боннг-Макдоннел-Дуглас (61. 3.4. Сегмент управления Сегмент управления состоит нз сети наземных станций слежения, расположенных по всему миру. Сеть включает главную (ведушую) станцню (ГС), контрольные станции (КС) СПУТНИКОВАВ РАД!4ОНАВИГАЦИОННАй СИСТНИА аРВ нли станции слежения (СС) и земные станции ввода данных на НКА (три).
Главная станция контроля н управления находится иа авиабазе Фалкон (Шривер) ВВС США в районе г. Колорадо-Спрингс, штат Колорадо. По данным [10] контрольные станции первоначально были расположены на Гавайях, на авиабазе Элмендорф (Аляска), на о. Гуам и на авиабазе Ванденберг в Калифорнии. В настоящее время КС размещены иа атолле Диего-Гарсиа (архипелаг Чагос в Индийском океане), на о. Вознесения (в Атлантическом океане), на Гавайях и атолле Кваджалейн (в Тихом океане); одна КС совмещена с ГС [11]. Как видно, КС расположены сравнительно равномерно по Земному шару вблизи экватора, что создает благоприятные условия для наблюдений НКА. Эти станции принимают сигналы спутников ОРБ и осуществляют специальные прецизионные измерения дальности до НКА.
Главная станция осуществляет сбор измерений от всех КС. Затем все измерения обрабатываются. По ним осуществляются точные расчеты параметров орбит, ионосферной модели и корректнруэощих поправок для бортовых часов, которые с главной станции через земные станции связи (атолл Диего- Гарсиа, о. Вознесения, атолл Кваджалейн) совместно с данными обработки метеорологической информации, позволяющей уточнить параметры модели тропосферы, передаются на борт каждого НКА.
Производится также мониторинг состояния НКА и управление их работой. Основу ГС составляет центр управления с вычислительным комплексом (координационно-вычислительный центр, КВЦ) и средства передачи данных на земную станцию связи с НКА (станция закладки служебной информации, СЗСИ [12]). Канал "Земля — НКА" использует частоту 2227,5 МГц; канал "НКА — Земля" использует частоту 1763,74 МГц [6]. Сегмент управления устанавливает шкалу времени ОРБ, которая привязана к шкале времени ()ТС (шкала Универсального координированного времени), поддерживаемой Военно-морской обсерваторией США. Начало отсчета времени установлено в полночь с 5.1. на 6.1.1980.
Самой крупной единицей времени ОРБ является одна неделя, которая, как определено, состоит из 604300 с. Время ОРБ может отличаться от времени ()ТС, поскольку первое является непрерывным, а второе может корректироваться на целое число секунд. Между ниыи имеется также некоторое постоянно растущее расхождение. Поэтому ГС контролирует шкалу времени ОРБ с тем, чтобы она не уходила от (1ТС больше, чем на одну 1 мкс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
