Шебшаевич В.С. Сетевые спутниковые радионавигационные системы (2-е изд., 1993) (1151869), страница 64
Текст из файла (страница 64)
й(стоя разностной коррекции навигационного параметра. При использовании рассмотренных методов предполагалось, что потребителем навигационная задача решается поаностью: либо до использование КИ (метод коррекции координат). либо после внесения поправок (мстод коррекции навигационного параметра). При этом обязательно ведется точный расчет координат НИСЗ, дья чего иэ служебного сообщения, содержащегося в кадре сигнала, извлекается эфемерндно-временная ниформацнн. Необходимые для этого вычислительные затраты усложняют матобеспечекие АП по сравнению с матобеспеченнем стандартного режима его испсльзованля, что удорожает АП. Для гражданских потребителей первостепенное значение имеет удешевление АП, поэтому понятно стремление упростить решения навигационной задачи на борту потребителя, например, отказавшись от расчета координат НИСЗ и применив простые линейные преобразования.
Такая возможность появляется, еглн с ККС сообщать потребителю направляющие косинусы радиолнннн НИСЗ вЂ” ККС, а также измеренные псевдодальиости и при необходнмостн— пространственные координаты и поправку к ШВ ККС. Данный метод применим в малой зоне вблизи ККС.
Прн близком рас. положении станции и потребителя достигающий их фронт волны ат НИСЗ можно считать плоским, и тогда радиолиннн НИСЗ вЂ” ККС и НИСЗ— потребитель будут задаваться одинаковыми направляющими косинусами. Известно, что в этом случае (рис. 20.4) разность дальностей от одного н того же НИСЗ до ККС н потребителя Ьг=гкс -гп может быть связана с разностью координат ККС и потребителя через соотмтствуюшне направляющие косинусы. При определении четырехмерного ВС ()(к. р, х, () по г) НИСЗ можно связать Ф-мерный вектор приращений псевдодальностей Ьй с четырехмерным вектором приращении координат АО матрицей размерности (г(Х4), содержащей направляющие косинусы (от угла места О н азимута А): соьб, соьА, соьб, ь!пА, созе, совА, соьбэ япА, япб, ьшб, (20.3) соьб„соьАк соьбэ япА„ьюбэ 1 н виде Да (Ог С) ' Ог Дй.
(20А) В геометрической матрице (20.3) столбцы задают коэффицн. енты по шпроте, долготе, высоте н времени. Рис. 20.4. Диаграмма, иллюстрируюш принцип раэностной коррекции иавиг ционного параметра 289 )йэьк. !929 Знак О н нэмернв Лй, можно с помощью простых преобразований (20.4) найти Ьй, а стало быть, н местоположение потребителя относн.
телыю ККС, а также расхождение нх ШВ. Важно обратить аннманне на то, что при формнрованнн разностей псевдодальностей бй гкс — Рп все сильяокоррелнроаанные погрешностн намеренна будут исключаться, в чем н проявнтсн дифференциальный эффект*. Прн реалнзацнн этого метода на ККС в какие-то моменты нэмернют псевдодальностн для всех НИСЗ н вычисляют кх направляющие косинусы. Зта ннформапня передается потребителю, который также проводят измерения по НИСЗ, образующим оптимальное созвездие. Образуя отпоснщнесн к данным НИСЗ разности гксг — упы потребнтель вычисляет прнращення своих координат относнтельно коорпннат ККС, т. е.
находнт свое относительное местоположение. Если потребитель получает от ККС н ее координаты, он может непосредственно найти сваи коордннаты в нспользуемой системе отсчета. Отмегнм, что вместо псевдодальностей можно оперировать временами прихода снгналов НИСЗ соответственно к ККС н к потребителю, тогда разность времен аГ прнхода выступнт в качестве измеряемого (разностного) параметра. Мвдмфнкацня основнык методов. Варьируя состав передаваемой с ККС ннформацни. содержаняе решаемых потребятелем задач, способм формнровання н передача КИ. можно получать ряд моднфякацнй основных ДМ. Прежде всего укажем на ДМ с использованием псевдоспутников.
В этом варианте на ККС прнмениегся передатчик, подобный передатчнку НИСЗ, который нэлучает стандартный навнгацконный снгнал. В кадр снгнала дополннтельно заложена КИ. Достоннством такого ДМ является то, что лля передачи потребителю КИ нет необходнмостк и дополнительной связной аппаратуре. Кроме того. псевдоспутннк выступает как дополннтельнан наземная навигационная точка. относительно которой потребитель может выполнять нзмерення. такой гзаземленный» НИСЗ находнтся постоянно в распоряжения потребителя, пребывающего в рабочей зоне ККС, а нзмерення по нему могут улучшнть геометрию навигационного сеанса.
Несмотря на недостатки. обусловлеяные воэможностью приема снгналов псевдоспугннка только в пределах зоны прямой внднмосгн, данный метод прнвлекает к себе вннманне. Интерес, прояьзяемый к разработке псевдоспутннков для включення нх в ДПС, связан с возможностями псевдоспутннков: улучшать геометрню навнгацконного сеанса; повышать надежность нзвнгвцнонных определенай путем замены вышедшего нэ строя НИСЗ; передавать КИ без прнвлечення дополнительной связной аппаратуры на борту аотребнтеля; обеспечивать гарантированную точность навигационных определений прн недостаточной развернутой орбитальной группировке НИСЗ путем установки псевдоспутннков в нужных районах; предоставлять потребителю региональное средство контроля для оценкн работоспособностн АП. Объем передаваемой с ККС информации может изменяться в зависнмости от типа потребителя, что будет далее показано при рассмотрении содержания КИ.
Объем вычислений в АП может уменьшаться, еслн будет увеличен объем КИ, передаваемой с ККС. Так, метод с разностной коррекцней навигационных параметров, прн котором ККС передает направляющие косинусы НИСЗ, можно реализовывать » Поскольку в данном методе поправкн как таковые не определяются н не нспольэуются для коррекции, название «метод с временной коррекцией», предложенный в Нб!), представляется недостаточно четким. 290 так, что с ККС будут передаваться и значения доплеровскнх сдвигов частот (в виде определенных коэффициентов), что упростит решение задачи захвата сигнала НИСЗ, а также позволит сократить объем данных, извлекаемых нз кадра сигнала.
хакк НОРРентмвмющля мнФОямлцмя Возможности практической реалнзацнн ДР в ССРНС «Глонасс» или «Навстар» определяются прежде вссго возможностями передачи КИ от ККС к бортовой АП. В связи с зтнм большое внимание уделялось содержанию КИ, форме ее представления и каналам связи. Американский специальный комитет морской радиотехнической комиссии ЬС-!04, проводя работы в интересах морских, авиационных н прочих потребителей системы «Навстар», создал в (983 г. !(77) трн рабочие группы (по вопросам формата н данных кадра КИ; связного канала; псевдоспутннков), которые возглавили опытные специалисты в области спутниковой раднонавнгацнн.
Первая фаза исследований завершилась рекомендацнямн по набору стандартных кадров, по выбору диапазонов частот для связи ККС с потребнтелямн н по конструкции псевдоспутников. Рекомендуемый формат кадров КИ отличается от формата кадра системы «Навстар», так как нз-за различий в содержания длина формата кадров КИ переменная, тогда как формат кадра для стандартного режима снстемы постоянен. В то же время отмечается, что имеют месго предпосылки для приведения формата кадров КИ к стандартизованному формату данных, передаваемых НИСЗ. Это обусловлено стремлением к уннфнкацнн матобеспечення в основном режиме н в ДР, в том числе к единому алгоритму обнаружения ошибок (в основном кадре н в кадре КИ), а также целесообразностью использования в ДР хорошо проверенных н удобных алгорнтмов основного режнма.
Прн совместном использовании потребителями систем «Глонасс» н «Навстар» возникает естественный вопрос об уннфнкацнн кадров корректирующей информации той и другой системы, Для ДПС «Глонасс» ее разработчиками предложен свой набор кадров, приближенный к формату кадра сигнала этой системы.
Как и формат кадров КИ системы «Навстар», этот формат отлича. етсн от основного формата сиосй системы. !'аким образом. при раэлнчнн основных форматоя сигналов двух систем предложены различные форматы КИ, к тому же не сонпадак>щнс с основными форматами. В такой ситуации унификация матобеспсчення оказывается непростой задачей, треГ>ующей совместной работы двух сторон в рамках программы В>С-)04. Исход такнх объединенных усилий еще не ясен, поэтому целесообразно 29! изложение вопроса, о кадрах КИ основывать на рекомендациях ЬС-104 по стандарту для ДР системы «Навстар» [207].
Стандартом предусматривается до 64 различных типов сообщений, передаваемых ККС потребителям. Определено назначение и структура для значительной группы кадров !кадры 1 — !7), рекомендуемых всем пользователям системы «Навстар» в ДР. Структура кадров с 18-го по 59-й пока не определяется, но предоставляется возможность отдельным видам служб предложить свои варианты в интересах обслуживания своих потре- масвводныд конраицнюнт (мк) бобторопио д следак дб,п,и Стрость июноне- Нбенвити- контрольные нию тврабки Воораст бакши ИН иХЕ а.
7, Ф,ьб псюбдодальносви катер ЛНСЭ раюрюды бкоросвь ионеноПонрабка псобдпбальвсаи нон попюабки псебдобапь«нспв Конт рваные раюрнды Кбпнвигоо Полообка псоббо- Контроль пои Вююраст дпмнык ИИ дальности (стар- Д П 5 й' китт ласо шие раорнды) опор"б" Попрадка нсеббо- скорость ионет Кпнврольные дальности (нла- ьвн ноюрабми дотраст данные 7, Ггс,77,22 дшие раюрюбы) пседбобальноопи раюрндьг (Ньг)-Е СНЕВ, оавг К " г, ь, 7ПП 1н г)-е ева~) вюи а г,б,б,п Рис. 20«п Кадр КИ первого типа: Кинса — число НИСЗ, информация о которых передается в кадре Таблица 20.! Сядерисание кадра пернета типа Диапазон изменения Параметр цене младшето рвзрнда Число раз- иков 0,02 нлн 0,32 0,002 илн 0,032 ~ (655,36... !0485.76) ~ (0,256...4,096) !б Поправка пссвдодаль- ности, м Скорость иэмсисннк поправки псевдпдаль- ности, м/с Идентификатор НИСЗ Масштабный ипэффи- киснт () 0)(Е' Возраст данных Контрольные разряды !...32 2 состояния ! 0,02 (0.002); 0,32 (0,032) см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
