Шебшаевич В.С. Сетевые спутниковые радионавигационные системы (2-е изд., 1993) (1151869), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Код С/А Хб(Е) представляет собой код Голда [35, !48] с периодом ! мс. Отношения амплитуд компонентов сигналов Р н С/А задаются консгантамн Ав и А,. На первой фазе развертывания системы амплитуда сигнала С/А на 3...8 дБ больше, чем сигнала Р. Код Р каждого спутника ХРг(Е)=Х,(Е)Хт(Е+п,Т) образуется из двух укороченных псевдошумовых кодов Х1(Е) н Хт(Е) с одинаковой тактовой частотой !0,23 МГц, привязанных к одному н тому же моменту времени и имеющих длину, отличающуюся Рис. 4.2, Фазоваи диаграмма сигналов системы «Навстар», излучаемых на час. тоге Е~ на 37 ед. (15 345 000 и 15345037). Каждому НИСЗ соответствует свой временной сдвиг кода Х» на л; элементарных символов длительности Тая0,1 мкс.
Периоды укороченных псевдошумовых кодов Х~ и Х» составляют приблизительно 1,5 с, а период кода Р— около 2б7 сут. Каждый отдельный НИСЗ формирует свой отрезок (сектор) полного кода Р длиной 7 сут, причем возможна смена этих секторов сразу на всех НИСЗ в период обновления кодов (раз в 7 сут), что в сочетании с большой длиной кода Р и закрытием образующих полиномов кодов Х~ и Х» обеспечивает защиту высокоточного сигнала системы «Навстар» от несанкционированного использования. Дальномерный код С/А служит для измерений с более низкой точностью, не защищен от несанкционированного использования и формируется из двух последовательностей 10- разрядного регистра сдвига 6~ (1) и 6ц!) с образующими полнномами 6 (х) = 1 4- хэ -(" хм, 6 г (х) = 1 -)- х~ -(- х» -( к« -) х« -( х» -( хм по правилу Х6(!)= 6~(!) 6~(!+т;Т~), где т;Т~ — фазовый сдвиг, соответствующий 1-му НИСЗ, а Т~=10Т вЂ” длительность элементарного символа кода С/А.
Достоинство кода С/А (кода Голда) — простота его генерации при хороших взаимокорреляционных свойствах большого ансамбля сигналов. Двадцать периодов кода С/А составляют один элементарный символ служебной информации. Коды С/А и Р формируются от одной и той же опорной частоты и привязаны к одному и тому же моменту времени с погрешностью 3 нс, поэтому сигнал С/А может служить ключом для ускоренного вхождения в синхронизм по коду Р. Сигнал, излучаемый 1-м НИСЗ на частоте /м можно представить в виде Я~э(!)= В ХРЯРЯсоз(м~!+ц), где Вр — амплитуда сигнала; мт=2п/ь Частоты /ь /~ и коды Р на обеих частотах синхронны.
дпыиг« Спектры сигналов 50 и 5м системы «Навстар» изображены на рис. 4.3. Ожидаемые мощности принимаемых сигналов при минимальном угле возвышения 5 и усилении антенны, равном нулю (круговая поляризация), следующие: — 163 дВ Вт((~) н — !66 дБ ° Вт (/») для кода Р, — 160 дБ ° Вт (/~) для кода С/А. Кроме описанных дальномерных кодов Р, У, С/А в системе «Навстар» предусмотрены нестандартные коды С/А (лГ5С) и У(л(5У), которые формируются при появлении неисправностей в бортовой аппаратуре какого-либо НИСЗ. Нестандартные коды отличаются от кодов исправных НИСЗ и не могут быть декодированы потребителем.
Применение М5С и л15У в системе обеспечивает защиту потребителей от использования неправильной информации. Состав передаваемой информации. Структура кадра передаваемой информации в системе «Навстар» показана на рис. 1.4. Скорость передачи информации 60 бит/с. Кадр состоит из пяти строк по 1О слов, содержащих по 30 бнт информации каждое. Таким образом, один кадр передается в течение 30 с и содержит 1600 бит информации. В начале каждой строки передаются телеметрическан (ТМ) информация из 6 бнт и специальное ключевое слово (Ключ), содержащее 22 бита. Навигационная информация, передаваемая в кадре, содержит поправки к временной шкале, эфемериды данного НИСЗ и альманах — эфемериды остальных спутников системы.
Полностью альманах передается в течение 25 кадров (подробнее см. гл. 1О). Ключевое слово вводится в кадр передаваемой информации, чтобы ускорить вхождение в синхронизм по коду Р. Оно представляет собой число 6-секундных интервалов, равных длине строки, прошедших с момента исходного состояния кодов в начале недели на начало следующей строки. Каждая строка содержит четыре периода кода Х~(1), используемого для образования кода Р, поскольку период кода Х,(1) равен 1,6 с.
Поэтому, декодирован число, передаваемое ключевым словом в 1-й строке кадра, и умножив его на 4, получим число периодов кода Х~(1), прошедших с момента исходного состояния кода Р в начале недели, к началу (!+1)-й строки. Используя эту информацию, можно декодировать код Р в период ш~едующей строки кадра. Декодп)>онаннс же клкгчсного слшш можно осуществить по легкообнаруживаемому сигналу, поскольку коды С/А, Р и 0 синхронизированы по фазе и данные 0 передаются как по открытому, так н но закрытому сигналам.
Таким образом, минимальный объем данных, необходимый для решенкя навигационной задачи, заключен в строках 1, 2, 3, со- з»акз929 держащих поправку к временной шкале, эфемеридную информацию и ключевые слова. Следует отметить, что военное ведомство США считает недо; пустимым использование потенциальным противником информации, передаваемой даже по сигналу С/А.
Поэтому в системе «Навстар» предусмотрены специальные меры загрубления информации, содержащейся в открытом сигнале. Меры организации ограниченной доступности (5А — зе!ес11че ача1!ао!!!!у) включают введение ошибок в излучаемые спутниками сигналы. Этн ошибки могут быть выявлены и исключены потребителями при использовании дополнительных фильтров. Предпосылки для дальнейшего улучшения си г н а л а.
Описанная структура сигналов системы «Навстар» позволяет определять координаты, скорость и поправку к временной шкале военного потребителя с высокой точностью. Для достижения этих результатов применен сложный код Р, для ускорения синхронизации по которому в кадре информации передаются ключевые слова, содержащие данные о фазе принимаемого сегмента кода Р, декодируемые по легкообнаруживаемому сигналу С/А. Применение кода Р позволяет решать проблему высокой помехозащищенности труднообнаруживаемого сигнала.
Однако ввиду того, что открытый сигнал недостаточно защищен от организованных помех, в условиях их воздействия ускоренная синхронизация по коду Р невозможна. В этом случае синхронизация по коду Р возможна только при расположении на потребителе высокостабильных генераторов со стабильностью не хуже 10 '», что для большого класса потребителей неприемлемо. К недостаткам выбранных сигналов следует отнести также и то обстоятельство, что сигнал типа С/А н кодовое разделение излучений спутников не являются оптимальными для гражданских потребителей, одним из основных требований которых является простота аппаратуры потребителя.
Известно, что сигналы с временным разделением, использующие, например, код В!МОК !17, 24, 100), позволяют получать приемлемую точность местоопределения при дешевой одноканальной аппаратуре. ' Поэтому выбор пары сигпалоп (Р н С/А) представляет собой в некоторой степени компромиссное совмещение в одной системе требований, предъявляемых поенными !высокоточными) н гражданскими потребителями, одним из основных требований которых является простота аппаратуры.
Сигнал системы «Глонасс» !190, !88, 175) И з м е р я е м ы е и а р а м е т р ы. Спутниковая навигационная система «Глонасс» предназначена для пассивного определения координат, местоположения и скорости объектов различного назначения. Аппаратура потребителей (АП) будет производить измерения РНП: квазидальности и радиальной квазискорости до четырех и более спутников. В составе навигационного сообщения с каждого спутника передаются эфемеридная информация о положении спутника и временные поправки относительно шкалы системы «Глони<с», а также информация о состоянии всех спутников системы.
По результатам измерений производится определение трех координат и составляющих вектора скорости П, а также привязка его временной шкалы к времени системы. Разделение излучений спутников. Спутники системы «Глонасс» излучают навигационные сигналы в диапазоне 1602,5625...1615,5 МГц. Разделение излучений спутников — частотное (квазичастотное).
Спутники опознаются по номинальному значению несущей частоты навигационного сигнала, которое определяется следующим выражением: !«»=)о+ йс»!г, где й=О, 1, 2,..., 24 — номер литера несущей частоты; го=1602 МГц, А!=562,5 кГц — разнос частот соседних спутников. Литер й=О предназначен для проверки резервных НИСЗ на орбите при восполнении орбитальной группировки системы и не используется потребителями. Распределение литеров й= 1, 2, ..., 24 между НИСЗ системы содержится в альманахе системы (не- оперативная информация в навигационных данных). Каждый НИСЗ системы «Глонасс» на своей несущей частоте излучает бифазно маннпулированный двоичной последовательностью навигационный радиосигнал.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
