Соловьев Ю.А. Системы спутниковой навигации и их применения (2000) (1151868), страница 27
Текст из файла (страница 27)
после Передается по мере необходимости Передается в 7-ю минуту каждого часа и каждые 15 мин. после Передается в случае необходимости Передается каждые 50-60 с Передается дважды в час (в 16-ю и 45-ю мнн. каждого часа) Передается в 6-ю минуту каждого часа н затем каждые 15 мин, =0 или 1. Передается по мере необходимости Передается в 8-ю минуту каждого часа Передается по мере необходимости 112 ГЛАВА 8 располагающихся в радиусе 55 км, что делает эту систему экономически более эффективной, чем другие средства, которые предназначаются для одной ВП]Ч; в позволяют оборудовать местные авиалинии; е отличаются гибкостью, позволяющей реализовать траектории захода с переменной геометрией, минимизирующие время полета и обеспечивающие борьбу с помехами; ° в системах реализуются современные принципы проектирования, обеспечивающие контроль состояния аппаратуры и ускорение ремонтных работ.
В качестве одного из примеров авиационной ЛДПС можно привести системы Р920Л3930 фирмы РАЗА (ФРГ) [б, 7], работающие по ОРЗ. Аппаратура Р920 сертифицирована в соответствии со специальной категорией 1, система Р930 в состоянии удовлетворить требованиям 1-й н П-категорий ИКАО. Радиус действна этих систем до 37 км. Система Р920 включает ККС с монитором СРНС, УКВ ЛПД с монитором (стандарт КТСАЛЮ-217 [8]), а также общий монитор для контрола н управления. Система имеет отказоустойчивую конструкцию и сертифицирована лля критических ситуаций по соответствующим стандартам. Программное обеспечение сертифицироваио по требованиям КТСАЛЮ-178В. Для того, пабы удовлетворить жестким требованиям посадки самолетов, ЛДПС имеет в своем составе монитор пелостиости со следуюпшми функциями: е обнаружение и исключение аномальных сигналов и ошибок, влияюших на измерительные каналы; атгестация дифференциальных ошибок определения дальности потребителя посредством сравнения некоррелированных показаний приемников; ° обнаружение н исключение перескоков фазы при слежении за фазой несущей; в контроль передаваемых сообщений перед и после нх излучения в эфир.
Общие хараатернстики системм Р920 следующие: частота выдачи поправок 1-4 Гп, целоспюсть 1-3ьŠ— 8, доступность 0,98, непрерывность 1-3,8*Е-5, точность (СКО) лучше 1,1 м. Имеется встроенный контроль, осуществляется автономное функционирование с теленаблюденнем, а также взаимодействие со службами УВД. Другими яркими примерами являются системы Я.З-1000 и Я.З-2000, разработанные фирмамн Нопеузге!! и Ре!огнь Состав оборудования обеих систем аналогичен составу Р920Л3930.
Система БЕЗ-1000 имеет средства самопроверки, которые прн возникновении отказа оповещают об этом потребителей (операторов УВД н самолеты в зоне действия). Система ЗЬЗ-2000 представляет собой отказоустойчивую конструкцию, которая продолжает выполнять свои фувкцни при отказах отдельных блоков в то время, когда могут осуществляться мероприятия по ремонтутехники. В табл.
8.3 приведены требуемые и реализуемые характеристики этих систем. В работе [10] приведены результаты экспериментальных исследований демонстрационного варианта (демоверсия) ЯЗ-2000, использующего сигнал ОРЗ с Р(У)-кодом. Проведены исследования харакгеристик двух режимов захода на посадку: использующего только сигнал с Р(У)-кодом на ККС и на борту самолета-лаборатории Еоинг-707 н режима, использующего имитацию сигнала с С/А-кодом на ККС и ситная с Р(У)-кодом в бортовой аппаратуре ОРБ.
Последний режим позволяет оценить предварительные характеристики использования военной авиацией гражданских аэродромов, ЛДПС которых работшот по сипалу с С/А-кодом. Демоверсия ЛДПС состоит из трех вынесенных приемных блоков СРНС (ТглпЫе "Рогсе-12") н части Я 8-2000, состоящей нз трехканального оборудования вычисления дифференциальных поправок н двух перелатчиков корректиручоших сообщений. Три канала об- ЛОКАЛЬНЫЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ ПОДСИСТЕМЫ Таблицд 8.3. Требования к точному заходу на посадку и их реализация Б1 Б-1000, Б1 8-2000 Ста идя Па ам ы Точность (СКО) определения псевдодальности,м менее 0,9 3'Е-8/заход 1ьЕ-8/заход Целостность 3,8кЕ-5/заход 1,15*Е-7/заход Не ывность Экс атациониая д ность, 'К' Время задержки сигнала оповещения, с <3,0 <1,0 В мя захвата, с 300 75 Критичность программного обеспечения КТСАЛ30-! 78В уровень В КТСА/00-178В вень В Дальность действия ЛПД, км 37...
55 <37 Периодичность сигналов диффенциальных ко екций, с 3,0 0,5 фазовая манипуляция ПБРБ согласно КТСАЛЮ-217, иложение Р, изменение 1 фазовая манипувщня ПЗРБ К согласно КТСА/00-2 ! 7, приложение Р, изменение 1 Внл модуляции КТСА/ЕЮ-217, приложение А, тнп! КТСАЛЮ-217, нложенне А, тип 1 и 4 Вид сообщения На борту использовалась 12-каиальная автономная аппаратура ОРБ ТпщЫе "Рогов-12", а также сильносвязанная спутниково-инерциальная система ЕО1 на базе БИНС Нопеутге!1 Н764О и 5-канального приемного модуля Со!!1пз ОЕМ-!П. В качестве эталонных контрольных средств на земле и на борту использовалась прецизионная аппаратура ОРБ ТгппЫе 4000 ББ1.
Проведенные исследования подтвердили удовлетворение точноспшх требований к обеспечению посадки по 1-й категории во всех режимах (СКО определения высоты находились а пределах от 0,5 до 1,5 м), а также возможность использования гражданских ЛДПС воеинымн самолетами с приемниками, работающими с сигналом ОРБ с кодом Р(т). Полученные данные не выявилн преимуществ сигнала с кодом Р(т) перед сигналом с С/А-кодом при работе в условиях слабой многолучевости. В течение 24 заходов проведена летная оценка точного захода ва посадку по данным ЛДПС до высоты 60 м. Для сравнения использовалвсь данные инструментальной системы посадки ИЛС. Оценка летного состава возможностей ЛДПС оказалась вполне положительной и близкой к оценке, которая давадась при использовании ИЛС.
В работе [! 11 приведены результаты летных исследований и оценки альтернативной ЛДПС посадки самолетов, характеристики которой должны удовлспюрять требованиям посадки по П-й и даже по П1-0 категорий. Эта ЛДПС разработки Стэнфордского университета использует кодовые н фазовые измерения сигналов НКА ОРБ и сигналов псевдоспутииюв (псевдолвтов — ПЛ), размещаемых перед торцом ВПП (лля каждого направления захода на посадку).
Кодовые н фазовые измерения люсиной контрольной станции передаются на борт в реальном времени. Использование на борту собственных кодовых и фазовых измерений работке измерений позволяют за счет совместной обработки, вюпочающей контроль, повы- сить точность и надежность поправок.
ГЛАВА 8 114 (НКА и псевлоспутников, рис. 3.1) совместно с дополнительнымн измерениями наземной ККС позволяет успешно решить проблему многозначности фазовых отсчетов и реализовать их потенциально более высокую точность. Дополнительным важным фактором, существенно способствующим повышению точности определения высоты, является использование ПЛ. В этом случае существенно улучшается наблюдаемость системы благодаря быстрому изменению направления линни "ИЛ-самолет". Обобщенные результаты опенки точности а боковом канале и при определении высоты привелены в табл.
8.4. ВПП Монитор. Псеадоспутник Рис, 8.1. локальная дифференциальная подсистема посадки Параметр ошибки, м Реальное время Смещение Смещение Боковой Высоты — 0.03 -0,05 — 0.03 -0,40 -О,! 2 СКО Боковой 0,19 0,18 0,18 СКО 0,26 0,32 Высоты 0,17 (Смещение! +2'СКО )Смещение! +2*СКО Боковой Высоты 0,39 0,40 0,43 0,46 0,74 1,05 Таблица 8.4. Обобщенные результаты исследований После обработки с учетом уточненных статистик; нспользуютея только НКА После обработки с учетом уточненных статистик; используются НКА+ПЛ ЛОКАЛЬНЫЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ ПОДСИСТЕМЫ Из таблицы видно, что ошибки в боковом канале существенно ниже требуемых, а погрешность определения высоты в реальном времени на уровне 956А ()Смещение) ь 2'СКО), равная 0,74 м, хотя и близка, но все же несколько превосходит требуемые лля 1П-й категории значеник 0,4...0,6 м (см.
раздел "Требования...). После уточнения иа основе собранных данных дисперсии ошибок измерений по сигналам ПЛ и использования уточненного значения при повторной обработке измерений выявлены возможности существенного снижения высотной погрешности (до уровня 0,46 м). Таким образом этот вариант ЛДПС позволяет достичь характеристик, соответствующих точностным требованием для 1П-й категории ИКАО. Осуществлены также предварительные оценки вертикального н горизонтального защитных порогов для реализации функции контроля целостностк, осуществляемого с помощью алгоритмов [12). Исследованию принципов построения ЛДПС для посадки самолетов с передачей поправок по навигационному каналу псевдоспутника ГЛОНАСС посвящена работа [13). Описана структура сигнала и сформулированы требования к самолетной аппаратуре.