Шебшаевич В.С. Сетевые спутниковые радионавигационные системы (2-е изд., 1993) (1151869), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Для абраэовання требуемого ансамбля сигналов (1О ) предполагается применять 10 псевдошумовых кодов, 1О частот. 100 разлнчных интервалов между первым — вторым н вторым — третьим нмпульсамн. Прн нспольэованнн уназанного ансамбля сигналов возможны трн внда погрешностей, обусловленных: 1) кодовым разделением сигналов, 2) неполным частот. 102 Рнс. 6.3. Навигационный сигнал актив. ной системы проекта ААТМ ным разделением, 3) наличием определенной вероятности перекрытия снгналоп объектов, имеющнх одинаковые код н частоту.
Погрешности 1-го вида зависят от корреляционных свойств примененных кодов и оцениваются по формулам (6.4) к (6.5) с учетом вероятности перекрытня сигналов от различных обьектов, нмеюших либо разный код, но одинаковую частоту излучения н частичное нлн полное перекрытне нмпульсов, лнбо одинаковые код н частоту излучения н частично перекрывающнеся нмпульсы со сдвигом, не меньшим длины элементарного символа кода.
Погрешностн 2-го вида завнсят от частотного разноса сигналов различных объектов н также оцениваются по формулам (6.4) и (6.5). Вероятность нх появлення зависит от расооложення объектов, имеющих различные частоты, но одинаковые кодм н интервалы между импульсами трнплета. Погрешности 3-го внда не позволяют практкческн разделять сигналы разлнчпых объектов. Сщеннм вероятность такого события. На рнс. 6.3 изображен сигнал, излучаемый 1-и объектом, где Т вЂ” период повторения тркплетов, т — длительность трнплета, т„ — длнтельность нмпульса трнплета, т, — длнна элементарного символа адресного кода. Ы~ н Ыг— интервалы между первым — втормм н вторым — трегьны нмпульсамн трпплета соответственно.
Прнмем, что общее число излучающих объектов )У, число используемых частот л, число кодов т, число разлнчных временных интервалов между первым — вторым н вторым — третьим нмпульсамк !. Тогда на одной частоте с одинаковымн кодом н первым нлн вторым временнымн интервалами между нмпульсамн излучают М потребителей, М М(глл)) Вероятность нераэделення снгнвлов от нескольких П (вероягность перекрытия по даа импульса тркплега от несколькнх объектов) равна сумме вероятностей перекрытня двух первых нли двух последних импульсов от раэлнчных Л.
если интервалы Ы, н Ых различны: (51~)()(51) = Е! (6.24) Если Ы~ н Жз одннаковы, то вероятность неразделения сигналов увеличится на значение вероятности перекрытия импульсов с раэлкчнымн номерамн: 1-К пары одного П я 2-й пары другого. Вероятность Р.~ нераэделеннп первых пар импульсов от различных П при усзовнн (6.24) можно вычнслнть по формуле \ Р„, = Х Р„(т,) = 1 — Х Р„(т,). (6.25) з з-з где Рз(т,) — вероятность того, что па вхол приемного устройства ретранслятора НИСЗ поступают снгпплы от й потребителей со сдвигом по врсмспя, нс превышающим т,. Вероптпость Рз(т,) с учетом неснпхроппостн кзлученнй рэзлкчных !1 между собой н случайности нх расноложепнп относительно НИСЗ можно прел.
ставнть в виде Р,(т,) = С„', Р,(т,) (1 — Р, (т,)) (6.25) где Р~(т,) — вероятность того, что начало любого из принимаемых трнплетов попадает в интервал длнтельностн т, прн средней длительности трнплета т; очевндно, Р~(т,) т,(Т-т) 103 Прн МЛь1 н Р~(т,) К1 второе слагаемое под знаком суммы во втором равенстве (6.25) значительно меньше первого н вероятность перекрытия первых двух нмпульсов трнплета прнблнженно можно оценить по формуле (6.27) Р„,=] — (! — МРДч,) )»МРф,]. Пусть, напрммер, г<»10', т»п 10, ! 100, т, 0,1 мкс, Т 1 с, т, 40 мкс, 5<~+5<э 40 мкс.
Тогда на одной частоте с одинаковым кодом н одннаковым временным.ннтервалом между первым н вторым нмпульсамн трнплета могут нзлучать М= 100 П. Если учесть, что актнвны не все П, то велнчнну М следует еше уменьшнть. Вероятность Р~(т,)»1,0016 ! 0 '. а вероятность неразделення двух первык смгнэлон трннлета при *условнн <6.24] Рюсс<0 ' даже в расчете на макснмальное М, соответствующее вктнвностн всех П. Вероятмость перекрытия последннх пар трнплегов Р,г рассчитывается по аналогичным формулам, составленным относительно моментов прннятня снгналов. Поскольку число возможнык временных интервалов между последними двумя импульсами н между первымн одниаково (<).
то Р„, Рсь Следовательно, прн условнн (6.24) вероятность неразделения сигналов Р„ равна удвоенной вероятности перекрытня первой пары импульсов, нзлучаемых разлмчнымн П: Рэ» »2Р.ь Можно также показать, что прн (ЛГ~)ему]<г) вероятность неразделення снгналов Р, равна учетверенной вероятности Р„ь поскольку существует вероятность перекрытия разнонменных пар импульсов трнплетов от различных П (первой пары со второй н наоборот). Еслн же )ЩП(5<з)»(бгз), то Р,~4Рм Таким образом, для произвольных (5<~) н (бгг) вероятность неразделення сигналов нзменяется в следующих пределах: (6.28] 2Рм(~Р„~4Р,ь где Р.~ определяется по формулам (6.25) илн'(6.27). йлн рассмотренного примера 2 !О хСР„~4 ° !О Ранее оценивалась вероятность перекрытия пары нмпульсов трнплета, соответствующан невозможности выделения сигналов П.
Представляет интерес оценить также вероятность перекрытия одного из нмпульсов трнплета Ры, прнводящего к укудшенню вероятности обнаружения сигналов нескольких П. Прн этом вероятностная модель значительно усложняется. поскольну необходимо учитывать корреляцню между моментами появления нмпульсов в трнплете, н аыраженне, аналогнчное (6.26), имеет более сложную структуру. Однако вероятность перекрытня по одному импульсу трнплета можно оценить с помощью соотношення, аналогичного (6.27), с учетом упрошаюшнх соотношений прн М!2 1 к Р~(т,)<,1. Полную группу событий (как н ранее) составляют й импульсов принимаемых трнплетов, начннаемых в ннтервале времени (хь хэ+т,) прн произвольном км прнчем э=О, 1, ..., <М.
Рассуждая так же, как длн случая перекрытня пар импульсов, можно получить упрощенную формулу для вероятности перекрытия одного нз импульсов трнплета прн М<~1", Р~(т,) ~1: (6,29) Р,~ ях3<МР,(тф. Длн рассмотренного примера Р,~ -3 !О ' С 1. Таким образом, с помощью формул (6.25)-(6.29] можно рассчнтать требуе. мые параметры снгналов активной СРНС по заданным вероятностям неразре. шенка снгналов и взаимных помех. В заключенне отметим, что анализ взанмных помех в активных н пассивных СРНС в гл.
6 проводился для оптимального построения устройств обработкн выбранных ансамблей снгналов. Вопросы же построения самих оптимальных устройств обработки навигационных сигналов СРНС рассмотрены в гл. 7 — Я. 104 ГЛАВА 7 ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ АППАРАТУРЫ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ Тгц ОВОБЩЕННАЯ СТРУКТУРНАЯ СХЕМА АП ССРНС Аппаратура потребителей (АП) предназначена для определения пространственных координат и параметров движения объекта навигации по результатам измерений при использовании информации, содержащейся в кадре принимаемых от НИСЗ радиосигналов. При этом под параметрами движения понимаются трн составляющие вектора скорости, в частном случае — составляющие вектора ускорения, а также производные от них параметры, нужные для управления движением объектов.
С ) четом специфики функционирования спутниковых радионавигационных систем к определяемым АП параметрдм относят также поправки к шкалам времени н частоты местного собственного хранителя времени и опорного генератора. Для решения своей основной задачи АП принимает излучаемые каждым НИСЗ радиосигналы, производит синхронизацию по всем компонентам модуляции радиосигналов, измеряет радионавигационные параметры этих радиосигналов, выделяет навигационное сообщение от каждого из НИСЭ и обрабатывает полученную информацию, преобразуя ее в оценки координат н параметров движения. Весь этот процесс называют навигационно-временным определением (НВО).
Для гражданской АП (морских, воздушных, наземных и космических) НВО предназначено для безопасного н наивыгоднейшего вождения объектов, а для военной А11 — для обеспечения выполнения боевых задач 1164, 186). Следует отметить, что высокая точность НВО, обеспечиваемая сетевыми СРНС, значительно расширила круг потенциальных потребителей спутниковых навигационных систем. Аппаратуру потребителей начинают широко использовать для точной топогеодезической привязки объектов, для синхронизации шкал времени (ШВ) хранителей времени, для сверки частоты опорных генераторов и эталонов частоты и для решения иных задач (см. гл. 12).
На рис. 7.1 изображена обобщенная структурная схема АГх в состав которой входят антенна, СВ'! усилитель н преобразователь радиоснпшлов, аналого-цифровой процессор первичной обработки принимаемых сигналов (с блоками поиска, слежения, навигационных измерений н выделения навигационных сообщений), навигационный процессор, интерфейс нли блок обмена информацией, опорный генератор (ОГ) и синтезатор частот, источник питания, пульт управления и индикации, блок управления антенной. Штриховыми линиями выделены блоки, наличие которых в составе АП не является безусловным, а определяется !05 [ т о длок упрадле- ~ " ~ нип антенной 3 ентенна Донные ото дпя другая систем тъ диалоге-ци1орадпй ттиесспр пердичней пдрадотни Сан усилитель и лреодрагода- тель Надигацоон.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
