Шебшаевич В.С. Сетевые спутниковые радионавигационные системы (2-е изд., 1993) (1151869), страница 41
Текст из файла (страница 41)
Дискретность представления 1, составляет 15 мин. Смена оперативной ЦИ производится в моменты времени, кратные 30 и 60 мии шкалы времени НИСЗ; Тк(1,) — относительное отличие на момент 1, пРогнозиРУемого значения частоты навигационного сигнала а-го НИСЗ от номинального значения )„„ частоты и-го НИСЗ. 7»(~в) = У»(~в) ~н„) !/~„„, где )„„— значение частоты опорного генератора, Г„(1,) — прогнозируемое значение, частоты навига- ционного сигнала и-го НИСЗ на время 1,. т„(~,) — сдвиг шкалы времени и-го НИСЗ относительно шкалы времени системы «Глонасс», равный смещению по фазе ПСП навигационного сигнала относительно системного опорного сигна- ла на момент времени 1., выраженный в секундах; ń— '«возраст» оперативной информации — интервал времени„ прошедший от момента вычисления (закладки) оперативной информации до момента времени.1.
для и-го НИСЗ. Формируется на борту НИСЗ; х,((.),у.(Г,),г.(г.) — координаты и-го НИСЗ в прямоугольной гринвичской геоцентрической системе координат на момент вре- мени 1,; х„((,),у„(Е,),г„((,) — составляющие вектора скорости и-го НИСЗ в той же системе координат; х„(1,),у„(1,),г„(~,) — составляющие ускорения и-го НИСЗ, обус- ловленные действием Луны и Солнца. Неоперативная информация включает: 'У' — календарный номер суток внутри 4-летнего периода, начиная с високосного года, к которым относятся поправки т, и данные по НИСЗ системы (альманах орбит и фаз); т, — поправка к шкале системного времени относительно шкалы времени, в которой рассчитываются эфемериды и параметры синхронизации НИСЗ.
Поправка т, дана на начало суток с номером йГ', С ' — обобщенный признак состояния НИСЗ с номером л' ,, на момент закладки неоперативной информации (альманах орбит и фаз); С„=! — НИСЗ пригоден для использования в сеансе, С„=О в противном случае; и,' — условный номер НИСЗ в системе; . т', — грубое значение сдвига шкалы времени НИСЗ с номером а' относительно 'системной шкалы; — гринвичская долгота восходящего узла орбиты НИСЗ с номером и' (первого внутри суток с номером М*); Лю'„' — поправка к среднему значению иаклоисння орбиты для НИСЗ с помором н" пп момент !),", (среднее значение г=,63'); ей — эксцентрнситет орбиты НИСЗ с номером и' иа момент ~Л', ы,' — аргумент перигея орбиты НИСЗ с номером л' на момент времени 1ха; Мх„. — время прохождения первого восходящего узла орбиты НИСЗ с номером а' внутри суток с номером М', ближайшее к их началу; 1Вз ЬТ„'— поправка к среднему значению драконнческого периода обращения НИСЗ с номером л' иа момент Тх».
Среднее значение Т=43 200 с; Ь҄— скорость изменении периода обращения НИСЗ с номером л', Н„' — литер несущей частоты навигационного сигнала, излучаемого НИСЗ с номером л'. ГЛАВА 11 СИНХРОНИЗАЦИЯ ВРЕМЕННЫХ ШКАЛ СИСТЕМЫ НИСЗ 113. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ХРАНИТЕЛЕЙ ВРЕМЕННЫХ ШКАЛ Спутниковые РНС характеризуются высокими требованиями к формированию системной шкалы времени и ее поддержанию (хранению) в течение всего срока существования системы. Необходимость в высокой стабильности временной шкалы возрастает по мере повышения требований к точности навигационных определений, в особенности при использовании пассивного дальномерного метода.
Системная шкала времени задается наземным хранителем времени (НХВ). Носителями системного времени на борту НИСЗ являются бортовыегхранители времени (БХВ). При этом в системе непосредственно используются бортовые шкалы НИСЗ, поскольку именно их состояние определяет точность измерений РНП, а шкала наземного хранителя выступает как эталонная. Прнведенне в соответствие шкал БХВ НИСЗ со шкалой НХВ, т. е. синхронизация временных шкал, осуществляется путем проведения операций сверки и коррекции времени с использованием радиоканалов НИСЗ вЂ” Земля и Земля — НИСЗ. Времязадающим элементом в ССРНС является НХВ, который создает шкалу времени (и необходимую сетку синхрочастот) путем деления частоты высокостабнльного опорного генератора.
В качестве опорного генератора используются цезиевые или водородные атомные стандарты [93, 131[. Одной из основных характеристик стандартов частоты является относительная нестабильность частоты па некотором определенном интервале времени Ь)Т[о=(~~ — )в)Дк, где [~ и )в — соответственно действительное и номинальное значения частоты. х(ля современных атомных стандаотов суточная относительная нестабильность частоты (1...5) ° !О 4 н выше [93, 112].
Конечно, для поддержания столь высокой стабильности необходимо создание сложного аппаратуриого комплекса, обеспечивающего функционирование сердцевины НХ — атомного стандарта — в условиях постоянной температуры, минимального влияния внешних и внутренних электромагнитных полей, исключения вибраций и т. д. В БХВ, как и в НХВ, временная шкала формируется высоко- стабильным опорным генератором. В БХВ' используются кварцевые или атомные стандарты частоты. Космические кварцевые стандарты имеют относительную нестабильность (1...5) 10 а атомные до 1 !О "...1 10 " !131).
Возможности дальнейшего улучшения стабильности кварцевых генераторов практически исчерпаны, а значения нестабильности частот атомных стандартов могут быть доведены до 1 ° 10 " и единиц !О Предположим, что бортовые шкалы времени НИСЗ приведены в строгое соответствие со шкалой НХВ. Далее, с течением времени начнется неизбежное расхождение этих шкал и прежде всего за счет ухода частоты БХВ„поскольку именно онн эксплуатируются в наиболее сложных условиях.
Наряду с этим при создании космических БХВ сталкиваются с рядом ограничений !весовых, габаритных и энергетических), что не позволяет реализовать инженерно-технические решения, направленные па повышение стабильности. Стабильность частоты опорного генератора БХВ зависит от многих факторов.
Для кварцевых стандартов, например, это— геометрическке размеры кварцевой)линзы, конструкция держателя кристалла, совершенство электронной схемы, стабильность поддержания теплового режима, параметры окружающего магнитного и электрического полей и т. д. Обычно принимаются меры конструктивного, схемного и технологического характера к тому, чтобы устранить или существенно ослабить влияние дестабилизирующих факторов. Так, в БХВ применяют систему термостатирования, обеспечивающую поддержание рабочей температуры с точностью до сотых долей градуса. Для защиты от воздействия внутренних и внешних электромагнитных полей используется система экранов, ослабляющих их до единиц и долей эрстеда. При правильном учете особенностей функционирования БХВ в составе аппаратуры НИСЗ можно добиться некоторого ослабления воздействия дестабилизирующих факторов.
Для прецизионной аппаратуры, к которой можно отнести и БХВ, требуется создание более благоприятных условий, например поддержание теплового режима в окрестности установки в пределах 1,~!О 'С, где !р — оптимальная температура длн работы БХВ. Соответственно налагается ограниченно и шн гршгпсит тсмпсрптурнпга полн в месте установки БХВ при изменении впсшпсго и внутреннего тепловых потоков, действующих на НИСЗ. Подбором взаимного расположения блоков аппаратуры, а при необходимости и установкой дополнительных экранов ослабляется воздействие наводимых в корпусе НИСЗ электромагнитных полей.
При высокой насыщенности радиоэлектронной аппаратурой обеспечение указанных условий работоспособности БХВ на борту НИСЗ является нелегкой задачей. !з7 Таблица 11.! Основные характеристики некоторых бортовых стандартов частоты НИСЗ Атомные стандарты частоты Кварцевый стандарт частоты Характеристика Цезиевый Водородный Рубидневый 33,75 30,0 26 110 ' ° Масса, кг Потребление, Вт Объем, дм' Относительнан нестабиль- ность частоты !за сутки) Температурный козффициент частоты (1/'С) 'Факторы, ограничивающие срок службы 2,25 13,0 1,13 1 10 13,5 25,0 11,3 1,!Оа~з 1,35 2,0 1,13 5 1Π— ~е 1 ° 10 2 10 Уровень шумов в атомно-лу- чевой трубке Запас водо.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
