Шебшаевич В.С. Сетевые спутниковые радионавигационные системы (2-е изд., 1993) (1151869), страница 33
Текст из файла (страница 33)
ф ь О ьь ь ььь ьь ьь ь ьь ьь, » ььф» фьь В ььь ь ь с. ь Сс ьь ь ьф$ ь Я ььь -,в ьь 3„Ь Ь Сс » '33 ь ьььь ьиь »$ь ! 1 ьь »ь ь Ф ььь ь ьь ссс с Щш ю шврвив ь ссиннниар вввишАивнииш ь иннтвнц и ИЬ ! ! ь ь 4 ,ь 'ь е , вшнв и 'й сшив ищ ивУ 34 ! ! ! !з !ф ь О й й ь Х О ь О 3 ь й х ь Ф 33 О. » с Ы 33 свггн Ся фвтл дгг мв мге ьв Синтегааор литетиа тстот лгалптумлигий доили гнель-нргодрпгогате Радиочастотный преобраеедатель Шина лоследодатеньппго обмело + ГПСП аггб мг пфл» длорнььй бв Мгн генератор алм игтч цГдчп истройстдо цафРпдоо пдробетеа Рис.
Энл Струнтуриая слома ол- нонанальиой самолетной АП ° АСН-Зть системы «Глонасс» ыв МикроЭВМ САРБ-7 выполнена на ИМС серии 2900 с эффективным быстродействием (12 огг операций с плавающей запятой) 330000 операций в секунду. Из дополнительных характеристик микроЭВМ следует отметить: изменяемый период микрокоманд, стековую организацию, возможность выполнения операций с фиксированной и плавающей запятой. Аппаратура принимает сигналы последовательно во времени. Продолжительность приема сигнала каждого НИСЗ переменная в зависимости от режима работы, но не более 2 с.
Перед началом работы оператор вводит априорные координаты места и текущее время. При погрешности ввода координат до 25 км и времени до 30 с и при наличии действующего альманаха в ЗУ сменных констант поиск сигнала требуется произвести максимум на двух элементах неопределенности по частоте. Общее время поиска не более 30 с. После установления синхронизации с сигналом первого НИСЗ производится установка своего хранителя времени с точностью 0,1 мс относительно системного времени. Это позволяет сократить диапазоны поиска сигналов сгьедуьощнх НИСЗ рабочего созвездия по частоте с двух до одного элемента неопределенности, а по задержке кода С/А с 2044 до 600 элементов при соответственном уменьшении времени поиска до 12 с. Основные технические характеристики аппаратуры: погрешность (среднеквадратнческая) определения плановых координат 4...5 м; инструментальная погрешность (среднеквадратическая) измерения квазидальности 1...2 м; пороговые отношения сигнал-шум: наоига«ионный ооойогоой схемы поиска 34 дБГц; схемы слежения за несущей задержкой кода С/А 30 гоййймг дБГц, помехоустойчивость схемы слеггф' жения за задержкой кода Р 40 дБ; время до первого определения пе й«Н Дгйн Дгй более 240 с; нйоо диапазон рабочих температур — 40...
...+70 'С; потребляемая мощность 14 Вт. ног»ой»- Встроенная батарея питания обесоо „ печивает 6 ч непрерывной работы. ног»гон„о Самолетная АП системы «Глонасс». Иллюстрируя возможности построения АП системы «Глонасс», кратко опишем одноканальную АП «АСН-37» для гражданских самолетов (2021, разработанную в РИРВ (СПб) (рис. 9.2, 9.3). Специфическим отличием радиосигналов системы «Глонасс» от радиосигналов системы «Навстар» является наличие литерных частот несущей радиосигнала каждого НИСЗ (см. гл. 1,6), что обеспечивает частотное разделение сигналов в АП.
Для приема радиосигналов с литерными частотами в АП системы, «Глонасс» используется синтезатор литерных частот (СЛЧ) управляемый навигационным процессором в гетеродинах радиочастотного преобразователя. В АП «АСН-3?» литерные частоты синтезируются с шагом О,!25 МГц на частоте 356 МГц. Сигнал первого гетеродина формируется умножением литерных частот на 4, сигнал второго гетеродина — делением на 2.
При этом первое преобразование частоты принимаемого сигнала компенсирует 8/9 литерного разноса частот сигналов каждого НИСЗ, а второе преобразование— оставшуюся 1/9 литерного разноса частот. Выбор рассмотренного частотного плана радиочастотного преобразования позволил минимизировать аппаратурные затраты для одноканальной АП, используя один синтезатор частот для двух гетеродииов. Однако применение подобного частотного плана преобразует спектр демодулированного ФМ сигнала на нулевую вторую промежуточную частоту. Для стабилизации и повышения устойчивости работы выходных каскадов радиочастотного и!мчгбргпп>нгггтчт ппелепа дополпитсльпаи модулнцин 1!СГ! суммированием по модулю 2 с меандром частоты 0,125 МГц, являющсйсн подпссущей для демодулированного сигнала.
Во избежание формирования квадратур ! и Я в аналоговой форме в радиочастотном преобразователе в качестве второго смесителя применен смеснтель с фазовым подавлением зеркального канала (См ФПЗК). Это также уменьшает объем аппаратурных затрат. С выхода радиочастотного преобразователя снимается бинарно квантованный сигнал, сдвинутый по частоте относи- 147 Рнс. 9.3. Внешннй вна самолетной АП «АС44-37» тельно центральной частоты О,!25 МГц на доплеровский сдвиг частоты.
Дальнейшие операции по обработке принятого радиосигнала производятся в устройстве цифровой обработки'УЦО, который содержит: генератор ПСП с цифровым генератором тактовой частоты ПСП (ЦГТЧ); цифровой генератор доплеровского сдвига частоты несущей (ЦГДЧН); преобразователь фаза— код с накопителем цифровых выборок (ПФКН). Накопление бинарно-квантованиых выборок нроизводится в течение 5 мс. Каждые 5 мс вырабатывается сигнал прерывания микроЭВМ и производится обмен информацией между УЦО и навигационным процессором, выполненным на базе микропроцессора серии )806 ВМ2, Производительность микроЭВМ 300 000 коротких операций в секунду.
Объемы памяти 8-разрядных слов навигационного процессора показаны на рис. 9.2. Аппаратура «АСН-37» предназначена для автоматической работы в беспультовом варианте (без участия оператора) с комплексом цифрового ннлотажпо-навигационного оборудования самолета и использует весь обьсл» данных о движсщ1н самолета от ннерциальных систем, вырабатывая, в свою очередь, оцснкн плановых координат, высоты и составляющих вектора скорости для комплексной обработки и коррекции инерциальпых систем. Технические характеристики «АСН-37» следующие: погрешности определенна (!о): широты, долготы 45 м, высоты 65 м; !48 путевой скорости 0,25 м/с; текущего времени ! мкс; масса (3 кг; потребляемая мощность не более !00 В А. Отметим, что предыдущая модификация АП «АСН-37», именуемая «АСН-!6» (также разработка РИРВ), прошла успсшныс испытания на самолете «Боинг-747», которые проводились по плану совместных работ с американскими фирмами «Ханнивслл» и «Нортвест эйрлайнз».
На испытаниях был подтвержден одинаковый уровень точности АП «АСН-(6» и аналогичной американской АП, работавшей по сигналам системы «Навстар». Дальнейшее развитие АП типа «АСН- (6» — «АСН-37» направлено на создание многоканальной интегрированной АП, работающей одновременно по сигналам систем «Глонасс» и «Навстар» и удовлетворяющей требованиям стандарта Ак(НС-743А (2(0). Корабельная АП системы «Глонасс». Морские суда оснащаются навигационной АП «Шкипер» (рис. 9.4) [!87), работающей по сигналам системы «Глонасс».
Эта аппаратура научно-исследовательского института космического приборостроения (Москва) определяет географические координаты и путевую скорость судна, расстояние, пройденное с момента включения аппаратуры или от заданной точки; расстояние между заданными точками маршрута; рекомендованный курс следования в заданную точку с сигнализацией о достижении заданной точки илн об отклонении от маршрута; время прибытия в точку назначения с заданной скоростью; маршрутные координаты; коммерческие задачи. Рис. 9Л. Внешний вид корабельной АП «Шкипер» систеим «Глонасс« !49 Чувствительность АП вЂ” 167 дБВт, прием сигналов ведется на основе цифровой обработки с использованием микропроцессоров.
Погрешность определения координат (среднеквадратическая) 35 м. «Шкипер» состоит из антенно-фндерного устройства АФУ с малошумящими усилителем, устройства приема и обработки радиосигналов УПОР с визуальным отображением информации и алфавитно-цифрового печатающего устройства АЦПУ. Размеры АФУ 370ХЗ?ОХ260 мм, УПОР 425Х426Х263 мм, АЦПУ 100Х!49Х22! мм.
Масса АП «Шкипер» 21,5 кг. РИРВ предоставляет потребителям корабельную АП «ЛадогаС» (2! 1) с более высокими массогабаритными характеристиками. Эта АП имеет расширенные воэможности решения сервисных задач и более высокие точностные характеристики за счет применения дифференциального режима (см. гл. 20) с передачей корректирующей информации через сеть береговых радиомаяков типа «Зверь-М» [211). Р.З. МНОГОКАНАЛЬНАЯ АППАРАТУРА ПОТРЕБИТЕЛЕЙ Многоканальная аппаратура предназначена для высокоточных определений координат, составляющих вектора скорости и поправки шкалы времени высокодинамичных потребителей в условиях организованных помех. К разработке многоканальной АП, обладающей уникальными возможностями навигационно-временного обеспечения, постоянно приковано внимание специалистов ведущих фирм мира.
Применение современной технологии, позволяющей резко повышать плотность компоновки полупроводниковых приборов и расширять возможности реализации цифровых способов обработки сигналов, приводит к постоянному совершенствованию архитектуры АП. В сочетании с модульным принципом конструирования созданы образцы четырех- и пятиканальной аппаратуры объемом 15 дм» и массой 12 кг.
Ставится задача дальнейшего их уменьшения хотя бы на порядок. В качестве примера реализации рассмотрим пятиканальную аппаратуру фирмы «Интерстейт Электроникс корпорейшн» )18!), предназначенную для объектов с динамикой движения от 4 до 10 й (рис. 9.5). Для обеспечения приема сигналов ИИСЗ во время маневров самолета применены две антенны, размещаемые на верхней и нижней частях обшивки. Модуль предусилителей содержит два СВЧ малошумящнх предусилителя (МШУ) — по одному для каждой из антенн; диплексеры для приема сигналов ~~ и 7» диапазонов; СВЧ коммутатор, обеспечивающий быстрое (в течение 200 нс) переключение антенн, н 117!» каналов диплексеров.
Такое построение модуля предусилителя позволяет использовать его так- !50 ! ~ФИ „®це 4Я с о ~ч х о х Л о о й о о. х 1 Фаз 3 х о л о $ о й а Ъ ! ! )о !о !~Ч! ! э !ф! ! ! !В! !ф! ! ! Ф ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! же в двухканальной аппаратуре, работаюгцей в мультиплексном режиме. Модуль радиочастотного преобразователя содержит тракт смесителей и усилителей промежуточной частоты (УПЧ). Номинальное значение первой промежуточной частоты 173,91 МГц, второй 30,69 МГц. При третьем преобразовании сдвоены АЦП, выполненные на заказной вентильной матрице. Промежуточная частота сигналов, модулированных кодами Р и С/А, становится нулевой.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
