Соловьев Ю.А. Системы спутниковой навигации и их применения (2000) (1151868), страница 15
Текст из файла (страница 15)
З.б. Ошибки определения скорости пс бРВ На рис. 3.6 приведены графики изменчивости определения высоты и долготы места с помощью носимого приемника баптпл бРБ-12, осуществленного летом 1998 г. в районе г. Москвы. Обработка показала, что СКО изменчивости показаний высоты и долготы места составили соответственно 74 и 87 м. Эта изменчивость также характеризует погрешности определения координат с помощью ОР8 в режиме селективного доступа, причем, если при определении высоты точлостные характеристики табл. 3.9 и СКО эксперимента практически совпадают, то по долготе ошибки эксперимента оказались больше на 80'.4. В то же время поведение величин изменчивости высоты и долготы соответствует описанию погрешностей селективного доступа, которые представляются суммой квазипостоянной и марковской 2-го порядка случайных величин с СКО, равнымн 23 м 116].
В заключение заметим, что погрешности определения координат а дифференциальном режиме охарактеризованы материалами глав 5-8. Изменчивость высоты 0 1 11 21 31 41 61 В1 71 В1 91 101 111 121 131 141 151 161 Изменчивость долготы 0 1 11 21 31 41 51 61 71 В1 91 101 111 121 131 141 161 161 Рис. З.В. Изменчивость определения высоты и долготы места 3.7. Контроль целостности Контроль целостности сигналов системы осуществляется посредством использования как внутренних возможностей аппаратуры НКА ОРБ, так и возможностей сегмента управления, Соответствующая индикация работоспособности и исправности НКА ("БУ Леа!й") длл потребителей осущесталяетса посредством передачи в навнгашюнном сообщении соотаетствуннцей цифровой информации, В качестве примера отметим, что для индикации работоспособности каждого НКА используется б-битовые двоичные совокупности, старшие разряды которых имеют значение "0", когда все навигационные данные являются полноценными, н "!", когда все или часть навигационных данных оказываютгл шюхими.
Пять младшнх разрядов используются для ниднкации качества передаваемых сигналов н характерюукпся табл. 3.! О. СПУТНИКОВАЯ РАДИОНАВИГАЦИОННАЯ СИСТЕМА ОРЗ Таблица 3.10. Коды состояний Код Состав вне 00000 Все снгналы хорошие 00011 Снгнал Ь1 с Р-кодом слабый 00100 Снгнал Ь1 с Р-кодом отсутствует 00101 00110 01001 Снгнал Ь! с С-кодом" слабый 01010 01011 Сигнал Ь ! с С-кодом отсутствует 01100 01111 Сигналы Ь! н 12 с Р-кодом слабые ! 0000 !0001 10100 10101 10110 Снгная 1.1 слабыйь !1001 Снгнал 12 слабыйь 1!100 НКА временно выведен 11111 ' Уровень слабого снпила нане ноиннввьного уровня на велнчнну ат 3 ло 6 лБ. '4 С то же, что С/А. 00001 00010 00!11 01000 01101 01110 10010 10011 10111 11000 !!010 11011 1110! 11110 Все снпилы слабыеч Все сигналы отсутствуют ("беар") Во всех сигналах отсутствует модуляцня цифровой информацией (ЦИ) Снгнал Ь ! с Р-кодом не имеет модуляции ЦИ Сигнал 1.2 с Р-кодом слабый Сигнал 1.2 с Р-кодом отсутствует Снгнаа Ь2 с Р-кодом не имеет молуляцнн ЦИ Сигнал Ь ! с С-кодом не нмеет модуляцнн ЦИ Сигнал 1.2 с С-кодом слабый Снгнал Ь2 с С-кодом отсутствует Сигнал Ь2 с С-кодом не имеет модуляции ЦИ Сигналы Ь! н 12 с Р-кодом отсутствуют Снгналы Ь! н 12 с Р-кодом не имеют модулявнн ЦИ Сигналы Ь1 н! 2 с С-кодом слабые Снпмлы Ь ! н 12 с С-кодом отсутствуют Снпмлы Ь! н Ь2 с С-кодом не имеют модуляции ЦИ Сигнал Ь ! отсутствует Снгнал Ь ! не выест модуляцнн ЦИ Сигнал 12 отсутствует Снгнал 1.2 не лмеет модуляции ЦИ НКА будет временно выведен Резерв Требуется более, чем одна комбннацня для харжтарнстнкн аномалнн гляш з Анализ кодов состояния осуществляется в навигационной аппаратуре потребителей.
Указанная процедура контроля целостностн также, как и для ГЛОНАСС, дополняется контролем целостности системы, осуществляемым пикиными контрольными станцнямн, например„дифферепшшльных подсистем (см. главу 5), а также контролем непосредственно в потребительской шпмрщуре (глава 9) и в навигационном комплексе подвижного обьекта (глава !2). 3.8. Развитие системы ОРЗ Сообщается [4] о выделении 400 млн. долл. в течение 6 лет на мероприятия по модернизации ОРБ. Предполагается обеспечение передачи НКА с 2003 г.
второго открытого сигнала с С/А-кодоы на частоте 1.2 1227,6 МГц наряду с излучением военного сигнала на этой частоте. Этот сигнал может использоваться в гражданских применениях, не критических с точки зрения безопасностю Решено также начать работы по обеспеченшо излучения третьего гражданского сигнала на частоте 1176,45 МГц (аэронавигадионпый диапазон) для применений, критичесюш с точки эрення обеспечения безопасности (например, в авиации). Такой сигнал может появиться в 2005 г. Доступность этих сигналов для нх реального использования будет зависеть от запусков НКА и их состояния на орбитах. К числу других основных направлений совершенствования системы ОРБ относятся (17]: ° замена существующих НКА БЛОК-П (А) на НКА Блок-1В!.
ВВС США заюпочили с фирмой (,ос!г!эееб-Ммтш контракт на изготовление более ! 7 таких НКА; ° предусмотрена ргэработка н изготовление 30 новых более совершенных космических платформ — навницнонных космических аппаратов Блок-!1Р; на создание первых б НКА заюпочен контракт с фирмой Все!пй (ранее с фирмой Кос(спей)'„ е возможное увеличение на 6-12 НКА общего числа спупннков в орбитальной группировке и доведение его до 30-36; ° реализация передачи с НКА Блок-НР упомянутых выше двух новых гражданских навигационных сигналов в диапазонах 1.2 (частота 1227,6 МГц)-н 1.5 (частота 1!76,45 МГц) в соответствии с заявлением вице-президента США А. Гора 25.1.99; ° разработка и реализация новой структуры гражданского сигнала в дпмшзоне 1,5 на основе Р-кодов с полосой 24 МГц (предполагается длина кода от 4000 до 10230 бнг при скорости передачи 10,23 Мбит/с), н военного снгншш в диапеонах Ы н 12 на основе М-кодов, занимающих ту же полосу, что и сигналы с кодом Р( з') (рнс.
3,7); ° исключение к 2006 г. режима СД к гражданскому сигналу с С/А-кодом, что позволит на порядок повысить точность местоощмделеиия с учетом исипочения ионосферных погрешностей (подтверждено заявлением Преэидента США Б. Клинтона от 01.05.2000); ° снижение систематических ошибок в навигационных определениях за счет повьппения точности эфемеридного н временного обеспечения сегмента управления благодаря вводу восьми новых наземных станций мониторинга (Набопа!!шайегу алб Марршб Айепсу, ЪПМА) н совершенствованию программного обеспечения наземных средств обработки результатов измерения; ° увеличение доступности н мощности передаваемых сигналов (с М-кодами); ° реализация с запуском НКА Блок-1Пь и НКА Блок-11Р межспутннковых линий связи и измерений н доведение на этой основе автономности системы ОРБ в целом до полугода; ° реализация и использование дополнений (дифференциальных подсистем).
СПУТНИКОВАЯ РАДИОНАВИГАЦИОННАЯ СИСТЕМА ОРЗ Гражданские Современные 1575,42 М(. Ь1 Будущие 2,5 и- млелвии ~ 1227,б 117б,45 Военные Современные 1575,42 Рмс. ЗЛ. Эволюция сигналов ОРЗ Указанные нововведения позволят снизить ошибки местоопределения в номинальном (автономном) режиме использования ОРЗ гражданскими потребителями до уровня 5 м. Использование новых частот позволит существенно повысить и надежность навигационных определений, нечувствительность их к непредвиденным возмущениям и помехам, обеспечить резервирование навигационного сигнала Необходимо также отметить продолжающиеся усилия специалистов по поиску новых, более приемлемых с некоторых точек зрения (обеспечения помехозащищенности) сигнально- кодовых конструкций для ОРИ 118, 191.
з» ГЛАВА З вв Уже сообпклось о запуске 7.10.99 г, второго НКА Блок-1Ж системы ОРБ и о его вводе в работу. Очередной запуск НКА Блок-11К намечен на апрель 2000 г. !20]. Литература к главе 3 1. Интернет: зчгче.пачсеп.цзс8.шй, Оагед 1азг Мод)йод: 07 Арг 1999. 2, Интернет: нчче.пачсеп.цзсй.пн!„Оашд 1лзг Мод!бед: 22 Арг 1999, 07 РеЬ.
2000. 3. Расг Якег. !/.Я. б!оЬа1 Ранов!п8 Яузгеш Ройсу, ТЬе %Ыге Ноцзе, 0/Все оГ Яскпсе апд ТесЬпо1ойу Ро!ку„1чабоад Бесшйу Соцпсй, МагсЬ 29-„1996. 4. у!се Ргез!депГ боге Аппоцпсез, Хечг б!оЬа! Роз!Г!опш8 яузГеш Модепцтатюп 1пгйазпе, ТЬе %Ьйе Ноше, ОВ)се ог йе У!се РгезЫепг, 1апцагу 25, 1999. 5, Интерфейсный контрольный документ ОРБ, 1СО-200С-002, 25.9.97. зги,пачсеп.цзсй.шй/Зрз/Яеп!ого/Ярздосцшепгь/1сд200/!сд200с.рд8 6. Спутниковые системы связи и вешання. Приложение №1 (вып. 2) к Ежегоднику 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 !7 18.
19. 20. 1998!1999//ИПРЖР, Москва, 1999. ОеГепсе Е1еспоп!сз, 1989, ч.21, Хб, рр. 57-64. Александров И. Космическая навигационная система Навстар //Зарубежное военное обозрение, Красива Звезда, Москва, 1995, №5. Кудрявцев И.В. и др. Бортовые устройства спутниковой радиоиавнгапии //Транспорт, Москва, 1938. Князе! Б.Б., БсЬшЫу. Сопгпй Яе8шепг мЫ 1/зег Регйппапсе, Хач!Бабец 11/Б), 1978, ч25, Х2.
Интернет: Нопк Райе ОРБ 1РО. 29.9.99. Шебшаевич В.С. н др. Сетевые спутниковые радионавигационные системы, нзд. 2, — М,: Радио и связь, 1993. Конрад Д. Анализ ошибок систем навигационных спутников. Управление в космосе. — М.: Наука, 1972. 1.ас1арейе б. ХаЫЯабоп Ассцгазу Рог АЬзойпе Роз!Иошп8, АОАКО 1.еспце Бепез 207, Бузгшп Ьпрйсат!опз агд Ьпкчацче Аррйснйопз ог Баге!Иге Хачщайоп, ХАТО, 1996, рр. 4. 1-4. 10. Ноше райс МП 1.1., 19.1.99. МЬцшцш Орегаг!опа! Реггоппапсе 8$ав1агд Тот б!оЬа1 Роз!Иопйщ Бузмш/%й!е Агеа Ац8шеппп!оп, Яумеш АпЬопк Е<рпргпепг, КТСА Оосцшепг, ХшпЬег КТСА,О0-229, )апцагу 16, 1996, МсОопа!д К.О. Регйппапсе Ьпргочешепгз го ОРБ ш йе Оесаде 2000-2010: ТЬе 1шрасг оГбРБ. Модепитаз!оп Р!алз апд Ройсу оп йе Рццпе орбРЯ апд ОХББ, 10Х Ргосеедпщз оГйе 55й Аппца! Меебп8, 1цпе 28-30, 1999, СашЬпд8е, МА. Ярййег 1., Огг й.
Соде Мцар!ехш8 Ыа Ма)опгу 1о8!с гог ОРБ МодешЬндоп, 10Х ОРБ- 98 Ргос., Хаз1пч!Ие, 1998. 1.еча 1. 1., РасЬесо Р. ОРЯ С/А-Соде 1пгегГегепсе Тема ейЬ Ргорозед Ев %ачегоппз, 1ОХ ОРБ-98 Ргос., Хайччйе, 1993. 1ОХ Хезчз!снег, ч.9, ХЗ, Рай 1999.