Шебшаевич В.С. Сетевые спутниковые радионавигационные системы (2-е изд., 1993) (1151869), страница 66
Текст из файла (страница 66)
Кадр седьмого типа дает альманах для морских радиомаяков, используемых в качестве передающих станций, которые обслуживают потребителей, работающих в ДР. В него вклюиены следующие данные о радиомаяке; координаты, дальность действия, частота, скорость передачи (от 25 до 300 бит/с), годность (четыре градации), вид модуляции. Кроме того, передается альманах на все радиомаяки, объединенные в сеть. Кадр восьмого типа содержит альманах для псевдоспутников, по содержанию похожий на кадр для морских радиомаяковв.
Кадр девятого типа — высокоскоростные дифференциальные поправки — предполагается применять в тех ситуациях, когда для каких-то НИСЗ псевдодальность и ее производная изменяются со временем чрезмерно быстро, и поэтому КИ нужно передавать для них более оперативно. Это заставляет предусмотреть особый кадр, формат которого повторяет формат кадра первого типа, с тем отличием, что в него включены поправки только для указанных НИСЗ, что и обеспечивает ускоренную передачу кадра.
Кадры с десятого по шестнадцатый определяются как относящиеся к работе по сигналу с кодом Р, по сигналу с кодом С/А на частоте )~ и на частоте 15 (применяемой для устранения ионосферной погрешности), к наземным передатчикам каналов связи, к параметрам ионосферных и тропосферных моделей, к информационным сообщениим. Кадр семнадцатого типа — предшествующий набор эфемерид. Такое сообщение передается при негодности новых эфемерид НИСЗ до тех пор, пока они не будут скорректированы. Форматы и содержание кадров детальнее изложены в [191, 207].
задн КАНАЛЫ ПЕРЕДАЧИ КОРРЕКТИРУЮЩЕЙ ИНФОРМАЦИИ Каналы передачи КИ относятся к ключевым звеньям реализации ДМ. Именно они призваны доставлять с требуемой скоростью дифференциальные поправки воздушным, морским и сухопутным потребителям. !5ыбор каналов иилиезги и1нлмсеом регламентаций комитета ВС-104.
В результате анализа возможностей использования всех освоенных диапазонов радиоволн выделены как преимущественные следующие радиоканалы: УКВ с дальностью в пределах прямой видимости; УКВ с ретрансляцией через связные спутники; средневолновый с передачей поверхностной волной; УКВ навигационный с дальностью в пределах прямой видимости (вариант с использованием псевдоспутников). Канал первого типа (диапазоны 390...1550 МГц и 3...300 ГГц) может удовлетворить авиационных потребителей, которые широко пользуются УКВ связью с землей. Связь с ретрансляцией через спутники, особеннр стационарные, сможет обеспечить КИ любого потребителя на обширных территориях, однако соответствующая оконечная аппаратура н антенна спутника будут достаточно дороги, вследствие чего такой способ считают приемлемым для обеспечения океанских акваторий, когда другие способы явно неприменимы. По каналам средневолновой связи (275...2000 кГц) можно обслужить наземных и морских потребителей на дальностях до нескольких сотен километров, прн этом с несущественными доработками можно использовать эксплуатируемые~ в данном диапазоне сети наземных радиомаяков.
Вариант с применением диапазона навигационного сигнала «Навстар», когда КИ излучается передатчиком псевдоспутиика, а на борту потребителя один нз каналов отводится для ее приема, представляется достаточно предпочтительным. По-видимому, речь не идет о выборе для всех потребителей единых каналов связи: ДИ может опираться на различные радиоканалы, и различные группы потребителей будут пользоваться предназначенными нм каналамн в зависимости от зоны их действия и оснащенности оконечными связными устройствами. Наиболее успешно ведутся проработки по обеспечению КИ потребителей в прибрежных водах (они стимулируются Береговой охраной США и аналогичными ведомствами скандинавских стран), а также в приаэродромных зонах.
В качестве передающих станций для сообщения КИ потребителям в прибрежных морских водах планируется использовать уже существующие радиомаяки. Желательно, чтобы по мере движения корабля относительно береговой зоны КИ принималась последовательно через различные радиомаяки, причем переключение со станции на станцию выполнялось бы автоматически. Естественно, что при этом потребитель должен иметь возможность выбирать наивыгоднейшей для него радиомаяк. Комитет 5С-104 рекомендует для этого информационный кадр особого содержания — седьмого типа.
Данный кадр содержит информацию о местоположении н состоянии всех радиомаяков, связанных с данной ККС. Если при реализации ДР потребитель опирается на псевдо- спутники, сму необходима информации о их местоположении, коде и о состоянии аппаратуры. Этн сведения содержатся в кадре восьмого типа. При подборе каналов передачи КИ исходят нз объема передаваемой информации и частости повторсния передачи, что определиет необходимую скорость передачи.
Рассмотренные рекомендации по форматам кадра КИ, включающие набор кадров зэв различной длительности, позволяют сократить до минимума объем КИ, сообщаемый потребителям в данной зоне в сложившихся условиях. Так, основной кадр первого типа желательно передавать как можно чаще, в то время как кадр второго типа можно сообщать один раз в минуту, третьего и пятого типов — поочередно через 1 мин, седьмого типа — один раз в 5 мин.
На объем передаваемой информации влияет также число спутников, за которыми ведется слежение. Если принять скорость передачи информации 50 бит/с, можно оценить среднее время передачи кадра первого типа и дополнительно кадра девятого типа: для среднего числа отслеживаемых НИСЗ, составляющего обычно 7, кадр первого типа может быть передан за !0 с, а скоростной кадр девятого типа в случае повторных сообщений с НИСЗ вЂ” за 7 с. Частота повторения передачи КИ определяется скоростью нарастания остаточной погрешности н требованиями потребителя к точности местоопределения.
Для неподвижного потребителя остаточная погрешность будет возрастать со временем в связи с ростом нескомпенсиронанного ухода ШВ спутника и изменением проекции эфемеридной погрешности на направление радиолннии из-за движения НИСЗ. Дли подвижного потребителя влияние второго фактора будет усиливаться вследствие собственного движения потребителя. Чем выше требования к навигационной точности, тем чаше следует обновлять КИ. Считается 1177], что для высокоточных определений повторять передачу КИ следует через 10...30 с, в более облегченных ситуациях — через 5...10 мин. Более обоснованные данные можно получить н результате обстоятельных исследований пространственной н временной корреляции погрешностей в зоне действия ККС.
хваь тОчнОстные хлРлктевистики дм Источники погрешностей НВО в ДР. На точность НВО с помощью сетевых СРНС влияют многочисленные факторы. В литературе приводится много оценок составляющих погрешности местоопределения, полученных математическим моделированием и обобщением опыта эксплуатации АП, которые не всегда согласуются между собой из-за различия и исходных данных. Тем пе менее возможно представить нх применительно к щштеме «Навстар» (табл.
20.3) н ниде, наглядно демонстрирующем выигрыш от применения дифференциальной обработки (подсистема 0СР8) в' варианте использовании А!1, работающей по колам Р и С/А. Остаточная погрешность. Из табл. 20.3 видно, что в зоне пшпэнльшей эффективности ДР систематические сосгавляющнс и ~ ршпности (эфемеридная, ШВ, ионосферная, избирательного 299 Т а 6 л и ц а 20.3 Составляющие погрешности местоопределения Значения, м, нрн нспольноннннн кода Источники н нндм погрешностей с/А :Орз ООР$ Нсточяость прогноза зфемерид и ухода БШВ Возмущения орбиты и мемоделируемые уходы ШВ Задержка сигнала в ионосфере Задержка сигнала в тропосфере Шумы приемника Миоголучевость распространения Ограничения, вводимые мерами избира- тельного доступа длн граждаискик потре- бителей Прочие источники 3,9 3,5 2,7 2,7 2,7 2,7 2,0 5,0 1,2 2,3 2,0 1,5 1,2 9,0 2,0 5.0 1,2 30,0 2,0 1.5 1,2 1,0 1,0 1,0 1,0 Эквивалептиая СКП измерения дальности: без фильтрации с фильтрацией СКП определения места: без фильтрации с фильтрацией 32,2 31,7 4,0 1,3 6,2 2,0 5,5 4,4 97 95 18 6 17 14 12 4 Прнмччнннч.
ГО нрнннт рнннмм 3. доступа) исключаются, в то время как случайные составляюшие определяют уровень остаточной 1после дифференциальной коррекции) погрешности. Именно последняя в ДР определяет. эквивалентную погрешность измерения дальности, которая далее через геометрический фактор пересчитывается в погрешность определения координат потребителя. Отметим, что фильтрация случайных погрешностей способна снизить их влияние примерно втрое. Приведенные оценки показывают, что применение филь. грации заметно улучшает точносгные характеристики ДР по сравнению со стандартным: для работы с кодом Р погрешность с ! 4 и снижается до 4 м, а для кода С/А имеет место сшс более разительный эйнРект уменьшения погрсш. ности — с 95 до б м.
Последнии оценка демонстрирует особую эффективность ДР в условиях нештатного функционирования системы, когда резко возрастают, снльнокоррелнрованные погрешности. Приведенные оценки относятся к случаям благоприятной геометрии, когда ГФ не более 3. Если же окажется, что в сеансе не участвуют НИСЗ с высокими углами места, то погрешность определения высотной координаты потребителя мо- нисон(г лг) идат„(г) 'зЯ Рис. 20.6.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
