Шебшаевич В.С. Сетевые спутниковые радионавигационные системы (2-е изд., 1993) (1151869), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Фазовая манипуляция несущего колебания осуществляется на и радиан с максимальной погрешностью не более ~0,2 радиана. Двоичная модулирующая последовательность является суммой по модулю 2 дальномерного кода, навигационных данных и вспомогательного меандрового колебания. Для каждого НИСЗ все составляющие элементы передаваемого сигнала (несущая частота, дальномерный код, навигационные данные, меандровые колебания) получены от одного бортового эталона частоты. Дальномерный код представляет собой псевдослучайную (ПС) последовательность максимальной длины регистра сдвига и имеет следующие характеристики: поминальный период повторения ! мс, поминальная скорость передачи символов 5!! вбит/с.
Два»номерная ПС последовательность !ПСПД) формнрустси дспнтиразрид. ным регистром Сдвига. Код начального состояния регистра сдвига соотвст. ствует наличию «1» во всех разрядах регистра. Начальным символом в периоде ПС сигнала является первый символ в группе 111!!1100, номи. нально повторяющейся через 1 мс. Обпазующнй полипом гоотвстствует дальномерному иоду н имеет внд 0(х)=1+а +к'. Наряду с данными [1901 в литературе 1175, )йэ) приводятся сведения о наличии в системе «Глонасс» частоты А и защищенного сигнала, 67 аналогичного сигналу Р системы «Навстар». Защищенный сигнал системы «Глонасс» представляет собой фазомаиипулированную несущую с частотой следования элементов кода 5,11 Мбит/с и передается на лвух частотах и /т. Разнос частот соседних спутников составляет 9/!6 МГц на частоте й и 7/16 МГц на частоте В 1166!.
Таблнца4.! Энергетические характеристики раднолинин ННСЗ вЂ” П СРНС «ГЛОНАСС» Параметр Знзчеане Эффективная паотропная мощность излучнемого спутником сигнала: по осн диаграммы передающей антенны в углах связи ~15' Мощность принимаемого сигнала Р, Энергетический потенциал радиолинии Р./г/« Скорость передачи информационных данных Отношение сигнал-шум в символе Е./й/. 25 дБВт 27 дБВт — !56...— 16! дБВт 39...44 дБВт 50 бит/с 22...27 дв В передающей антенне принято правое вращение плоскости поляризации. Энергетические характеристики радиолинии приема сигнала пониженной точности для потребителя с изотропиой антенной 'приведены в табл. 4.1.
Состав навигационного сообщения. Навигационное сообщение передается в виде потока цифровой двоичной информации (ЦИ), преобразованной в относительный код. Скорость передачи информации 50 символов в секунду. Структурно ЦИ сформирована (см. рис. 1.5) в виде суперкадров длительностью 2,5 мин. Суперкадр состоит из 5 кадров по 30 с, и каждый кадр содержит 15 строк. Каждая строка содержит двоичные символы ЦИ я метку времени (МВ). Длительность строки ЦИ равна 2 с, и из них 0,3 с в конце строки занимает МВ в виде укороченной ПС последовательности (Г!СПМВ), состоящей из 30 символов длительностью 1О мс. Псевдослучайная последовательность метки времени описывается образующим полиномом п(х) = 1+х'+хз и имеет вид !1!110001101110101000010010110.
Остальную часть строки (1,7 с) занимает собственно ЦИ с символьной частотой 50 Гц, слоисенная по модулю 2 с меандром двойной символьной частоты 100 Гц (бидвоичный код). Таким образом, каждая строка содержит 85 двоичных символов ЦИ. Наряду с информационными символами в каждой строке передаются избыточные символы кода Хеммиига (КХ), позволяющие проверять достоверность символов ЦИ в строке. Проверка достоверности цифровой информации строк заключается в исправлении одиночных ошибок (неверен один разряд строки) н обнаружении четного числа ошибок. Каждая строка представляет собой 85-разрядный код, причсм старшие 77 разрядов содержат информационные символы 1Ьвв, Ьви,, Ь~о, Ьв), а младшие 8 разрядов — проверочные символы КХ 1рв, рт, ..., рв, р!).
Для исправлс ния однократных ошибок в 85-разрядных кодовых строках формир ютсн лонтролш1ые суммы сп 1=1, 2, ..., 7: с! —— р; Э 2' Ь, пвое)2, а для 'обнаружения четного числа ошибок формируется кон- трольная сумма с,: в вв св = Х 8; гпод2 в!в Х Ь, гпод2.. Твблнца4.2 правило отбора ннформацноннын сммнолоа алн формвронаннн нонтрольныл сумм Контрольная сумма Нансра сунннруемыв ннфорнанноннми символов 9, 10, 12, 13, 15, 17, 19, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 35, 37, 39, 41, 43, 45, 47, 49, 51, 53, 55. 57, 59, 61, 63. 65, 66, 68, 70.
72, 74, 76, 78,80,82.84 9, !1, 12, 14, 15, 18, 19, 21, 22, 25, 26, 29, 30, ЗЗ, 34, 36, 37, 40, 41, 44, 45, 48, 49, 52, 53, 56, 57. 60, 61, Б4, БВ, 67, БЦ 71, 72. 75, 76, 79, 80, ВЗ, 84 !О в !2, 16 в 19, 23 — 26, 31 — 34, 38 — 41, 46 — 49, 54 — 57, 62 — 65. 60 — 71, 77 — 80, 85 13 — !9, 27 — 34, 42 — 49, 58 — 65, 73 — ВО си 20 — 34, 50 — 65, 81 — 85 35 — 65 са ст 66 — 85 Штрих около знака суммы означает, что суммирование производится не по всем индексам.
Правило отбора индексов (1) для контрольных сумм с; приведено в табл. 4.2. Правила выявления ошибок следующие: а) строка считается неискаженной, если все контрольные суммы сь ..., ст, св равны нулю либо лишь одна из контрольных сумм сь ..., ст равна единице и при этом св =1; б) если две или более контрольных сумм сь ..., ст равны единице и с =1, то рассчитывается величина 1иор = стсасвсасвсвс~+ 8 — Й, где сто»с»с~с»с»с~ — двоичное число, сформированное из контрольных сумм сь...,с~ (все двоичные числа записаны младшими разрядами вправо); А — порядковый номер старшей из отличных от нуля контрольных сумм.
При 1„,р(85 делается вывод о наличии ошибки, в символе 6;„р и символ Ь,„,р исправляется на противоположный; прн 85 фиксируется факт наличия нечетного числа .ошибок и строка не исправляется, а бракуется; в) если хотя бы одна из контрольных сумм (сь...,ст) равна единице, а с» =0 либо все суммы сь...,ст равны нулю, но сх =1, то фиксируется факт наличия кратных ошибок и строка бракуется.
В информационном потоке строки ЦИ разделяются метками времени. Слова ЦИ записываются старшими разрядамн слева. Передача ЦИ осуществляется старшнмн разрядами вперед. В каждой строке последний разряд (85-я позиция) необходим для реализации последовательного относительного кода при передаче ЦИ по радиолинии.
Он является «холостым» и обозначается символом «0». Этот же символ дополняет укороченную ПСП метки времени предыдущей строки до полной (неукорочеиной) ПС последовательности. Границы строк кадров и суперкадров различных спутников системы синхронны между собой с погрешностью не более ~2 мс. Смысловое содержание и структура суперкадра приводятся в гл. 10.
В каждом кадре суперкадра информация, , содержащаяся в строках 1 — 4, относится к спутнику, с которого она поступает (так называемая оперативная информация). Она не меняется в пределах суперкадра. Строка 5 — общесистемные параметры. Строки с 6 по 15 заняты неоперативной информацией для 24 спутников системы: по пять спутников в кадрах 1 — 4 и по четыре спутника в кадре 5.
Информация об одном спутнике занимает две строки. Таким образом, в пределах суперкадра передается неоперативная информация о всех спутниках системы (альмаиах системы) . В кадре имеется резерв, предусмотренный на случай изменений и дополнений в структуре навигационного сообщения. Сравнение способов разделения излучений в системах «Глонасс» и «Наастар» (175, 188). Интересно отметить, что' использование частотного разделения в системе «Глонасс» не только затрудняет радиопротнводействие системе !175), ио предоставляет большую свободу в выборе широкополосного кода.
В этом случае взаимокорреляционные свойства кода не являются такой важной характеристикой, как при кодовом разделении, хотя автокорреляционные свойства, должны быть по-прежнему достаточно хорошими для предотвращения ложного обнаружения сигналов. Вместе с тем использование разных то передающих частот увеличивает аппаратурную сложность многоканального приемника; аппаратурная сложность же одноканального последовательного приемника увеличивается незначительно. С н гнал систем ы «Н а всат» )194). Проект системы «Навсат» разрабатывался Европейским космическим агентством ЕБЛ. Система предназначена для пассивного определения координат н скорости нх изменения только гражданскими потребнтеляни по рабочему созвездию, содержащему ие менее четырех НИСЗ.
Баллистическая структура сети НИСЗ аналогична первоначально планируемой в системе «Навстар» н включает 24 спутника на трек круговых орбитах с наклонением 55' и периодом обращения !2 ч. Гхля гражданской системы «Навсат» несущественно требование обеспечения работоспособности в условиях радиопротиводействия противника. Поэтому были предложены более простой, чем в системе «Навстар», навигационный сигнал и другой способ формирования навигационного сигнала, снцжающие стоимость аппаратуры потребителей н упрощающие бортовую аппаратуру спутников.
Измеряемыми РНП, как и в системе <Навстар», являются задержка н доплероаское смещение частоты принимаемых радионавигационных сигналов относительно опорного. Предполагается. что доплеровские измерения могут быть использованы не только лля пассивной навигашш, но и дли поиска н спасения терпящих бедствие подвнжнык обьектов. Разделение излучений различных НИСЗ системы — временное.
Ника излучения радионавигационных сигналов всеми спутниками системы 1 2,75 с разбит на 12 временнйх окон длительностью 212,2 мс, отделенных одно от другого защнтиымн интервалами в 11 мс. Защитные интервалы выбранм иэ условмн предотвращения наложения на Г) сигналов от двух соседних НИСЗ. В одном н том же временном окне излучают сигналы одновременно два спутника, расположенные диаметрально противоположно на одной орбите. что исключает их наложение в точке приема. Сигнал, нзлучаемыи каждым НИСЗ системы «Навсат», состоит нз трех компонент, следующих поочередно; немодулированной несущей частоты )~ 1574 МГц в течение 3,2 мс для облегчения частотного поиска и захвата сигналов НИСЗ; несущей частоты, фазоманипулнрованной ПСП с частотой следования элементов !02,4 кГц в .течение 20 мс, предназначенной для грубой оценки времени прихода сигнала (грубый код); несущей частоты, фазоманипулнрованной ПСП с частотой следования элементов НВ23 МГц для точного измерения псевдодальпости (точный код) и приеме информации, излучаемой в течение 189 мс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
