Соловьев Ю.А. Системы спутниковой навигации и их применения (2000) (1151868), страница 30
Текст из файла (страница 30)
При этом приведенные выше требования усиливаются: ° необходимо вычислять величину защитной границы; ° частота ложных тревог уменыпается до 1О ' за час; в требуется ввести обнаружитель ступенчатого отказа; ° добавляются новые требования по доступности. Качественно процесс обнаружениа н исюпочения ошаза может быть проиллюстрирован рис. 9.2. При наличии отказа последний может быть не обнаружегь и это ведет к неправильной работе БА (1). При обнаружении отказа (2) возможно три случая: е правильное исключение и последующая нормальная работа БА (3); 122 ° неудавшееся исюпоченне и сигнал тревоги экипажу (4); ° ошибочное исключение сигнал» нормально работающего НКА, перещтмванне и последующий возврат к обнаружению отказа (5).
Рис. 9.2. Логика обнаружения и исключения отказа Прн отсутствии отказа возможна нормальная работа (6) нли ложное обнаружение (7); последнее илн может быть исключено и восстановлена нормальная работа (8), или будет выдан сигнал ложной тревоги (9). Более подробно вопросы контроля целостности в приемнике изложены в [21. Навигационная аппаратура потребителей ГЛОНАСС и ОРБ начала разрабатываться практически с момента зарождения систем в середине 70-х годов и прошла в своем развитии ряд этапов, обусловленных главным образом развитием элементной быы приемных устройств и средств обработки сигналов и данных, а также соответствующего математического обеспечения. Если первые образцы аппаратуры, создаваясь в одноканальном исполнении, весили десятки килограмм, то современные многоканальные приемные и процессорные устройства зачастую весят десятки граммов и основную массу устройства в целом составлаот элементы конструкции, иногда — антенны, согласующие модули, средства индикации и т.д, Характеристики современной отечественной н зарубежной НАП СРНС, вышедшей в последние годы или выходящей на навигационный рынок, представлены в табл.
9.2 н 9.3 соответственно. Материалами для таблиц послужили публикации [2-26). В табл. 9.2 приведены характеристики 40 отечественных приемников, разрабатываемых 11 отечественными производителями. Основой для подготовки табл. 9.3 были [27-291. Обзор [28), в частности, содержит информашпо о 436 приемниках ОРБ и ГЛОНАСС/ОРБ, производимых 58 наиболее авторитетными мировыми фирмами (без России).
В табл. 9.3 нз него включены характеристики образцов аппаратурм, илн имеющей наибольшее хождение на отечественном рынке, или представлшощей по тем или иным соображениям наибольший интерес для отечественных специалистов, В нее, в частности, включены характеристики всех НАВИГАЦИОННАЯ АППАРАТУРА ПОТРЕБИТЕЛЕЙ СРНС приемников, одновременно работающих по обеим системам ГЛОНАСС и ОРЗ, а также характеристики приемников, приспособленных для работы с перспекпаными шнрокозониыми дифференциальными подсистемами %ААЗ, ЕОНОЗ, МЗАЗ (глава 6).
Между разделами табл. 9.2 и 9.3 имеются небольшие отличия, обусловленные особенностями предоставления материалов отечественными и зарубежными гдровзводнтелжяи (разработчиками). Так, харакгергютикн точности определения координат в табл. 9.2 представлены в виде СКО номинального и дифференциального режимов. В табл. 9.3 точность характеризуется сферическим вероятным отклонением только дифференциальных режимов. При этом, видимо, полагается, что точность приемника в номинальном режиме эквивалентна точности самой системы в целом.
В табл. 9.2 отсутствуют данные по стоимости аппаратуры, поскольку авторы не располагают соответствующей информацией. Надежность аппаратуры в ией характеризуется средним временем наработки на отказ, сроком службы, ресурсом и сроком гарантийного обслуживания. В табл. 9.3 применительно к надежности содержатся только данные по сроку гарантии. Под "холодным стартом" в материалах таблиц понимается состояние приемника, когда эфемериды, альманах, начальные координаты и время неизвестны. Считается, что при "горячем старте" приемник располагает последним альманахом, начальными координатами и текущим временем, но текущие эфемериды неизвестны. Время вхождения в работу в табл. 9.2 определяется после перерывов не более 0,3 мин тогда, вак в табл.
93 длительность перерывов должна быть не более 1 мнн. Отметим также, что в табл. 92 содержатся данные по точности определения скорости движения объекга, на котором размещается приемник СРНС, в то время, как в табл, 9,3 соответствующая графа вообще отсутствует. Это же относвтся и к 127-291, поскольку болыпинство аппаратуры ориентировано в основном на ОРЗ, а последняя для гражданских потребителей гарантирует только определение координат и времени. Аппиратура СРНС выпускаетсл в различной комплектации: с пультами, индикаторами, базами данных н без таковых в зависимости от ее назначения.
Как следует из прнведенных данных, масса аппаратуры в целом находится в пределах нескольких килограммов и редко превышает 10 кг. Приемники строатся по многоканальной схеме с числом параллельных каналов чаще всего больше 1О, причем наблюдается тенденция к приему сигналов всех КА, находящихся в цоле видимости потребнтевя.
Последнее позволяет существенно улучшить геометрический фактор и повысить точность навипщионных определений. Стоимость готовых образцов аппаратуры находится в пределах от сотен до десятков тысяч долл. Наиболее дешевые приемники предназначены для массового ицщшидуакьного применения. Так, сообщалось 1301, что фирма Мабейап разработала приемник ОРЗ Рюпеег стоимостью 99,99 долл. США. Приемник имеет габариты 6,2х2,1х1,3 дюйма, обеспечивает потребителю определение геодезических ияи прямоугольных координат в проекции Меркатора, располагаег памятью на 100 промежуточных пунктов и на один маршрут, состоящий вз 1О этапов. Он в состоянии показывать заданный курс, скорост, оставшееся расстояние до места назначения и боковое уклонение от линии заданного пупь Стоимость встраиваемых модулей (ОЕМ) составляет сотни н редко превосходит тысячу долл. В то же время сгоимость бортовой авиационной аппаратуры особенно для военной авиации и магистральных самолетов, удовлетворяющих высоким требованиям ФАА и ВВС США, находится на уровне, превьппающем 10000 долл.
Это особенно относится к стоимостям, данным с учетом размещешп антенн на борту ВС (табл. 9.3, фирма Оп)четка) Ат)ошса Зузгепи Согр.). ю МЪ 'О М М ги Й в Й Д $ Я М Б и о к а Ф й Ы М ° 4 о Е СЭ )Е л Ф С Е 44 )Е о ? й Ф й Ф Э 54 о о 44. с Ф4 5 — 145 4 ЯЫ '~ а ив Щ л а е+о 45 в ~~ и $~5 ф+, 'Ф 5в мт ~зв О х а о ~к И Ф й з а 2 и Ь о Й Й 3 О о (Ч $ 1"- ~ о Ь| ~И ,"Д ~~~й ~М е1 ы" ЗФВ йе~Я ~ $$я о ~~В~~~ ( Х 1 Р Ф Ф а 129 С> ОО ч~ Я +„ о ~ рю <~ ЮЪ д мъ о ~ ю ф а а м~ а ч~ а ф е у~ ф е е а о 6 ~ч о о" а Ы Ю о Ю с~„ СР" с~ е о" а с> с5 а о о ч~ О о о сч '1~Ц СЧ С~ ФЧ Ь'\ о Я! Я Ф~$ е МЪ Я ~у' о" Ю о о 8 о о М- о о М еч Ф у во а М + +.
г~ Я + + о ~Ч а а + 1 цъ о М + +. о о о о Ю о Я ю О~ Ф Ф 1 ч~ о Б о а с ь" С)" Ф ь" 7 Я о о 3 Ф О о Х Ф М Ю «1 Ф о й. о >й Ф Ю Ф !Х о с ь Г1 а й а х о н~ М'Ъ + Ю о сч о + ~ о г~ 4 + + о о , ч ~ о м~ 4 +.
+; "р Ф г~ О ч1 (Р о Ф СР и" ч ~ о ч о Ф ф ф чч + Ф Я Й ~в ,~1 Ч~ + г', Г1 ~ <ч 4 м «Ч й М гч м 44 4Ч 44 «Ч м 44 сч м 44 о Ч» о о 4 + Р 4 + 4 о + о Ю 4Ч о Ю 4Ч 4:» ч» 4$ Я~ М» «Ъ 44 о о м 3 о й о с ч» о «« о 40 $ о о- г 4Ч о \ 4Ч о о х 44 о х т Ф М с 4 4~ 4 а $ «О 132 4 о ? К Ф СЭ Х й. о »Е Э с Ф Е с с Ю Б К »" о о Х» о Я ЯФ Ч» Х» чо ф + о о ч» о х» ч» 44» о о м ч» 4Ч о м О О л «» г о 44 Ю оо 44 44 о о х х И о о О О Х» ф м» и' 44 м о ч. в о о 40 4 о «» о Е М м ф~о 4О 5 8'~ $3 оа ч» х» + 4; о г-' Нм О 4Ч Г- 4 ° 4 «44 «, м 4 йу о3о О о о" е О о 'О $ о о о" о о о" о З о 8 о" 8 8 о 8 8 8 8 Ф 8 8 8 $ о с л а Ф о о х Е Ф М с о о с 2 о о Ф Х Ю а Ф о а О )Е Ф с 3 Ф Б ~4 6 М $ чч е ю ц, 'чч Ю,г, 00 оо -,ч 88 Д и Ь чЧ чч о + ч.
о О а,юф ~о о Я ~3 а Г~ ф оо о ~ ~ о с с40' ~ ж и х оо Л м" а" 9 ц о.ю ф оо о Ц Р сл" ~ ~~В о А о х (4 ~ о Ь о сч г ( <О + + з.Ы 1зз и сч сч ОО Ю 8 ОО Ф Ю ф о с л х сч СЧ Ф Ь о х а о Б ОО Э й х Ф % о Ц Ь ОО ю Ф+ ф «1 Яа е' й о" +т рО о $ «3 «1 Е ОО + + оо ,ч 8 ~ СР ОО ОО Г ОО + + О1 О «1 «Ъ «1 ОО + оу ~ Е С о. ~О а о3 О ОК ии Щи «Й! ф ЬЯ ОО «\ + С СО С'Ъ ОО О ~о ~о Б 0о" Ю ф + ва а1 + +, оо С;3 ~~ 3 е Ю Ф + +, е Ю+ ~р Ю С6 о о м~ 7 Ф 8 7 е Ф Е 8. 7 Ф~ Й ~О, ~О О. й Ф Ф х + о в Ф о Х О. О \Б Ф с Ф 1" л 1О й О с з О. Г$ + ф~ ой ГЛАВА 9 Наблюдается создание комбинированной и интегрированной аппаратуры. Это интегрированная навигационная аппаратура ГЛОНАСС/ОРБ и Лоран-С/Чайка НК-100 фирмы "Протэк", интегрированная аппаратура навигации и связи КЕХ 100 ОРБ Хат/СОМ фирмы А)йег!Б!Бпа) и др. В авиации получили распространение интегрированные спутниковоннерциальные системы.