Шебшаевич В.С. Сетевые спутниковые радионавигационные системы (2-е изд., 1993) (1151869), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Мультиплексный режим используется для поиска, слежения и выделения информационного сообщения. В этом режиме схемы ФАПЧ ЧАП за несущей отслеживают сигналы четырех КА вплоть до рывков 30 м/с' прн отношении сигнал-шум более 32 дБГц и ширине полосы 20 Гц, обсспечиван среднеквадратическую погрешность измерения скорости 1,2 см/с, схема слежения за задержкой кода при указанном отношении сигнал-шум и ширине полосы 1 Гц имеет среднеквадратическую погрешность измерения квазидальности 1 м. В мультиплексной аппаратуре резко снижаются аппаратурные погрешности, характерные для двух- и более канальной аппаратуры, отсутствует необходимость периодической калибров- 156 ки задержек каналов. Это открывает дополнительные возможности.
В частности, появляется возможность измерения направлений. Если на потребителе установить две или более антенны на некоторой базовой линии, то можно измерять азимут и определять поправки к системам курсоуказания, измеряя разность фаз несущей частоты сигналов, принимаемых антеннами. Оценки погрешностей измерении углов показывают, что при длине базы ! м можно получить погрешность до ! мрад (см.
гл. !2). Упомянутая выше АП «Ладога-С» также имеет мультиплексный режим работы. 9.$. АППАРАТУРА ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННОЙ РАБОТЫ ПО СИСТЕМАМ «ГЛОНАСС» и «НАВСТАР» Близость систем «Глонасс» и «Навстар» как по баллистическому построению орбитальной группировки КА, так и по радиосигналам, излучаемым КА, позволяет создать АП, работающую по сигналам обеих систем.
При этом в качестве рабочих созвездий будут одновременно использованы КА, принадлежащие обеим системам. Основное различие радиосигналов, обусловленное кодовым разделением при одной несущей в системе «Навстар» и частотным разделением при 24 несущих в системе «Глонасс», можно устранить соответствующим построением радиоприемника, предпроцессора первичной обработки и программного обеспечения навигационного процессора. На рис. 9.8 приведен возможный вариант структурной схемы радиочастотного преобразователя сигналов и процессора первичной обработки одноканальной АП, работающей по сигналам систем «Глонасс» и «Навстар».
Структура радиочастотного преобразователя предполагает раздельную фильтрацию сигналов КА «Глонасс» и «Навстар» на частотах диапазона 1,б ГГц, принимаемых одной антенной. Дале< для минимизации аппаратуриых затрат частоты первого гетеродина для последовательного во времени приема сигналов обеих систем выбираются так, чтобы на первой промежуточной частоте спектры модуляции сигналов обеих систем были совмещены. Различие в кодах модуляции сигналов обеих систем обеспечивает их последующее усиление, преобразование и обработку без отрицательного взаимного влияния. В качестве основы для синтеза частот первого гетеродина может быть выбрана как частота 10,23 МГц или ее гармоники, что характерно для АП системы «Навстар», так и частота 5,0 МГц илн ее гармоники, что характерно для АП системы «Глонасс».
В качестве примера на рис. 9.8 указаны номиналы частот 1-го гетеродина, синтезированные из частоты 5,0 МГц. Выбор частоты 2-го гетеродина и второй промежуточной частоты радиочастотного преобразователя во многом определяется воэможностями реализации последующей обработки. На рис. 9.8 указана частота 2-го гетеродина, равная 190 МГц, из расчета сужения ширины полосы, занимаемой 24 литерными частотами системы «Глонасс», примерно в два раза при втором преобразовании частоты.
Компенсацию литерных частот и доплеровского сдвига частот можно реализовать в цифровом виде путем соответствующей обработки преобразованных в цифровую форму в АЦП квадратурных выборок сигналов на второй промежуточной частоте. Для этого узлы процессора первичной обработки выполняются на вентильных матрицах (чипах), причем число матриц определяется возможностями используемой КМОП-технологии. Основное требование, предъявляемое при реализации матриц,— быстродействие, в данном случае может быть ограничено частотой 20 МГц.
Реализация процессора первичной обработки на вентильных мат- рнс. й.а. Структурнан сксма ра. ниочастотнога ирсобрн»она»глн сигиалоо н ирои«ссора парни мюй обработки одноканальной ЛН, работаюгмсй одионрсмснно оо сигналам снстсм «Глонасс» и «На»стар» 1йа рицах позволяет быстро перестраивать АП на прием сигналов как «Глонасс», так н «Навстар» и реализовать мультнплексный режим работы по сигналам обеих систем, После цифровой корреляции кодов ПСП обработка сигнала производится программно в микропроцессоре типа МС б8000, в котором вырабатываются оценки навигационных параметров.
Несмотря на различие передаваемой информации о параметрах движения КА в обеих системах, последуюшая обработка в навигационном процессоре возможна путем некоторого увеличения объема ПЗУ, связанного с различиями в расчете коордкиат КА и обработке служебной информации. Очевидно, что создание АП, работающей по сигналам систем «Глонасс» и «Навстар», может дать потребителям ряд новых качеств, таких как повышение надежности и достоверности определения координат, повышение точности определения координат за счет выбора рабочих созвездий с меньшими значениями геометрических факторов, уменьшение числа зон и их размеров с неблагоприятными значениями геометрических факторов и др. Дальнейшим развитием рассмотренного варкаита является разработанная РИРВ интегрированная многоканальная самолетная АП «АСН-21» 1рис.
9.9) [210) с массой 2,0 кг, полностью удовлетворяюшая требованиям стандарта АК!НС-743А. Примененные в АП шесть корреляторов в сочетании с мультиплексированием позволяют одновременно обрабатывать сигналы от двенадцати НИСЗ,' которые выбира1отся из сетей «Глонасса» и «Навстара» в наивыгоднейшем нх сочетании. Такие же характе- Пнс. 9.9 писаний нни сн но»стиий АП «АС11-21 ) ав пм кедам.-,. г Рнс. 9.10.
Самолетная аппаратура РНИИКП ристики имеет аналогичная аппаратура, созданная в Российском НИИ космического приг)оростроения (рис. 9.10). Продолжая'разработки интегрированной многоканальной аппаратуры, РИРВ предлагает потребителям геодезический вариант АП «Стерлитамак.МР, который обеспечивает субметровую точность за счет применения фазовых измерений по несущей частоте и дифференциального режима навигационных определений (см.
гл. 20). Рнм УНИФИКАЦИЯ АППАРАТУРНЫХ РЕШЕНИЯ При разработке АП большое внимание уделяется минимизации стоимости жизненного цикла АП, включая затраты непосредственно на разработку, производство, установку АП на объекты, ее эксплуатацию и ремонт.
Это естественно вызывает стремление минимизировать число модификаций АП, удовлетворяющих требованиям очень широкого круга потребителей, а также стремление к созданию такой архитектуры АП, которая позволит ее модернизировать с целью расширения функциональных возможностей и улучшения основных характеристик.
Этот процесс наилучшим образом удовлетворяется при разработке базовых типов АП, предназначенных для размещения на определенных классах объектов, при использовании блочно-модульных принципов конструирования этих типов АП с максимальной унификацией аппцратурпых решений па разных уровнях. Индивидуальные особенности АП и специальные требования, выдвигаемые каждым типом потребителя, учнтываютси при разработке минималыюго числа оригинальных модулей. В табл. 9Л приведены основные типы унифицнрованнык блоков для опыт. иых образцов АП системы <Навстар», разработанных фирмами Коллинз и Магнавокс для второго'этапа развертывании этой системы и проведения испытаний. Эта таблица наглядно иллюстрирует стремление к унификации аппаратур- !б! 6 звм 1929 Таблицей.) Типы униф нннрованных блоков АП «Нввстар» Примечаиие.
Ваоии; р аработаииме фирмами Матиавбис и Коааииа, обоаиачамтсв светает ствеиио + и О. ных решений. Для восьми типов военных потребителей фирмы разработали три основных типа АП: одно-, двух- и пятиканальную. Четыре иэ пяти типов антенн (коническая спиральная А1, одноэлементная конформная А2, ножевого типа АЗ н длн подводных лодок А4) имеют неуправляемую диаграмму направленности (ДН). Семиэлементнан антенна Аб имеет адаптивную ДН, управляемую блоком управления антенны БУА2 на наземных потребителях и БУА1 на остальных.
Блок предусилителей БП! предназначен дхя работы с антеннами А) н А5, БГ12 — с антеннами Л2 и АЗ и БПЗ вЂ” с антеннами Л2. РнараГ>отвпы три типа блоков радиоприемников — процессорош длн мало. (БП111), средне. (Б!1112) и пысокодикпмпчмых (Б(!ПЗ) потребителей соотвст. стаенно длн одно-, двух- и пятикамальной АГ1. Наибольшая номенклатура блоков, которая как раз н характеризует индивидуальные особенности погреби. тсля н, следовательно, соответствующую модификацию АП, имеет блок связей (БС) или инуерфейса. Большинство этих блокоп обеспечивают обмен информацией с другими системами потребителя по соответствующим стандартам.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
