Шебшаевич В.С. Сетевые спутниковые радионавигационные системы (2-е изд., 1993) (1151869), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Орбитальной группировкой считается та рабочая группа спутников, которая кспользуется в конкретном навигационном сеансе, являясь частью всей сети НИСЗ. Из средств КИК показаны: станции контроля, которые ведут траекторные и временные измерения в интересах определения и прогнозирования пространственного положения спутников и расхождения их шкал времени с временной шкалой системы, а также собирают телеметрическую информацию о состоянии бортовых систем; центр управления системой, собирающий информацию от контрольных станций, формируюгций массив служебной информации (альманах, эфемериды, частотно-временные поправки). программу управления бортовыми средствами и разовые команды управления; станция управления, закладывающая в бортовое запоминающее устройство служебную информацию и программу управления, а также ведущая оперативное управление работой бортовых средств каждого из спутников. »На конец февраля !993 г.
сеть включала !З снутняков. 26 й о к о а М О. > Х ~) Рнс. (д. Сеть спутннноа системы еГлонасс» на начальном »тале знснлуатацнн (а) н после нолного разаср. ты»анан (о) В качестве потребителей показаны транспортные средства— самолеты, суда, автомобили, однако их набор может быть расширен за счет иных воздушных, морских и сухопутных объектов. Из рис.
1.4 видно, что стартовые средства космодрома обеспечивают вывод на орбиты спутников при первоначальном развертывании сети НИСЗ и прн ее восполнении. Орбитальная структура системы «Глонасс» (ее баллистическая структура) характеризуется следующими параметрами: тип орбиты — круговая, высота 19 100 км; период обращения 11 ч 15 мин, наклонение плоскости орбиты 64,8'. На первой фазе эксплуатационного этапа на двух орбитах будут располагаться до !2 спутников, по шесть на каждой (рис. !.5, а).
После полного развертывания системы 24 НИСЗ будут размещаться на трех орбитах, сдвинутых по экватору на 120', по восемь спутников на каждой из них (рнс. !.5, б). Навигационный сигнал. Способ разделения сигналов, излучаемых различными спутниками системы «Глонасс», — частотный. Сигналы спутников идентифицируются по значению номинала нх несущей частоты, лежащей в отведенной полосе частот.
Предусмотрены две частотные полосы (1=1,2) в диапазонах Е1 и !.з. Номиналы частот формируются по общему правилу ~! =1!о+!б)ь (1.! ) где (и — помипалы литерных частот, )ж — первая литерная частота, (з(( — нптсрвщгменсду литсрпымп частотами,( О, 1, 2,.„, 24— номера литеров в каждом из диапазонов. Для частот вблизи 1600 МГц (диапазон (,) )~о=!602 МГц, сь(1=0,5625 МГц.
Для частот вблизи !240 МГц (диапазон !.з) ~то=1246 МГц, гь!з=0,4375 МГцЛитер г=0 потребителями не используется н предназначен для проверки резервных НИСЗ при восполнении орбитальной группировки. Распределение осгальных литерных частот среди функционирующих НИСЗ задается альманахом, передаваемым в кадре служебной информации. Таким образом, частотная полоса рабочих сигналов системы в диапазоне 7~ составит 1602,5625...16!5,5000 МГц, а частотная полоса в диапазоне Е,» — 1246,4375...1256,9375 МГц. Каждый НИСЗ системы «Глонасс» излучает радиосигналы в обоих диапазонах для реализации двухчастотного способа исключения ионосферной погрешности измерений навигационных параметров.
Для когерентности этих сигналов они, формируются от общего эталонного генератора при соблюдении отношения рабочих частот 1»п'1» = 7/9. Для массовых потребителей системы «Глонасс» все НИСЗ излучают радиосигналы, модулированные дальномерным кодом и служебной информацией, только в диапазоне 1.ь Наряду с этим по радиолинням в диапазонах 7.~ и 7.» передаются также радиосигналы, модулированные специальным кодом (аналогичным коду Р системы «Навстар»), не предназначенные для международного использования. При навигационных определениях с использованием этого кода исключаются ноносферпые погрешности. Однако и массовые потребители способны бороться с иоиосферными погрешностями, хотя их дальномерный код не излучается в диапазоне Ь.
Для этого следует во втором диапазоне реализовать бескодовый способ приема сигналов. Энергетика системы характеризуется эффективной мощностью излучаемого сигнала, которая в направлении на центр Земли равна 25 дБВт, а при углах ~!5' от направления на центр Земли — 27 дБВт. Учитывая, что угловое положение и удаленность используемых в данном сеансе спутников от потребителя неодинаковы, мощность сигнала в точке приема па изотропную антенну составляет — !56...— !6! дБВт. Считается, что потери на пути распространения сигналов составляют — !84 дБ.
Излучаемые сигналы имеют круговую првиосторонпюю полиризвцию. Навигационное сообщение передается в виде потока цифровой информации со скоростью 50 символов в секунду. Применяется фазовая манипуляция несущей дальномерным псевдошумовым ко. дом, период повторения которого составляет 1 мс при символьной частоте 51 1 кГц, так что за один период повторения формируется 51! символов. Подробнее структура сигнала системы «Глонасс» шпм!пзпрустсw н гл.
4. Служебная информации, содержащаяся и пвппгицпошюм сигнале, включает оперативную и псопсрнтиппую части. Оперативная информации относится к характеристикам того спутника, в сигнал которого опв заложена; псопсративпаи — к характеристикам системы в целом. Важно, что несущая частота, дальномерный код и элементы служебной информации формируются от общего бортового эталона частоты. 29 Ус г7с а.гс Оперпмобноя онбармоцон дня данного ннбб Обгцесосмемные данн»м Неоперамобная онНпрмацоя дпя пербыя б Нлбб сея«и Операпго0оан она»ар»гация днн данноеп ннсг '« Обгцесосгпемные данные м ро Непперапшднан оногормацоя днн пасребно» Ф ОЛОО сеато Реоерд Рис.
Сб. Структура суперкадра навиганнонного сигнала системы «Глонасс» Оперативная информация содержит: эфемериды спутника — три координаты, трн составляющие скорости и три составляющие ускорения, обусловленные притяжением Солнца и Луны, на определенный момент времени; оцифровку меток времени спутника; сдвиг шкалы времени спутника относительно шкалы времени системы; относительное отличие несущей частоты излучаемого радиосигнала от опорной частоты центрального хранителя времени.
Неоператнвную информацию образует альманах системы, содержащий: параметры орбит всех спутников системы; округленные значения сдвигов шкалы времени каждого спутника относительно шкалы времени системы; поправки к шкале времени системы относительно шкалы (.ГТС (5О); признак работоспособности всех 24 спутников системы. Полный объем оперативной и иеоперативиой информации скомпонован а виде суперкадра длительностью 2,5 мни (рис. !.6). Суперкадр состоит нз 5 кадров по 30 с каждый, причем кадр содержит (5 строк. Длительность каждой строки 2 с, из них первые 85 дв. ед., занимающие (,7 с, отведены для цифровой информации, передаваемой кодом Хэмминга, а последние О,З с предоставлены для передачи метки времени (МВ).
В каждом кадре оперативная информация, относящаяся к данному спутнику, занимает первые четыре строки, остальные строки с 5-й по !5-ю отведены для неоператнвной информации, касающейся системы в целом и очередной группы нз пяти НИСЗ (в последнем кадре — нз четырех НИСЗ).
Таким образом, полный объем альманаха можно набрать, приняв один суперкадр по сигналу какого-либо спутника, т. е. за 2,5 мнн. Более подробно структура кадров с разъяснением смыслового содержания передаваемой информации будет дана в гл. 10. Аппаратура потребителей. В качестве навигационной аппаратуры потребителей в системе «Глонасс» в настоящее время используется авиационная аппаратура АСН-15 и морская аппаратура «Шкипер», а также готовятся к применению новые модификации АП.
В связн с предложением правнтельственных органов о передаче СРНС «Глонасс» в международное пользование должны появиться модификацнн АП, предназначенные для работы одновременно и по системе «Глонасс», и по системе «Навстар». Такая АП будет создаваться в нашей н в других странах как на национальной основе, так и на основе международного сотрудничества различных фирм. Первая советская модификация такой объединенной АП вЂ” авиационное устройство «АСН-21» 1210).
Аппаратурой потребителей снстемы «Глонасс» в навигационном сеансе проводятся беззапросные измерения псевдодальности н радиальной псевдоскоростн минимум до четырех НИСЗ (при решении плоскостной задачи — до трех), причем в зависимости от числа каналов прием сигналов от различных НИСЗ проводится либо одновременно, либо последовательно во времени.
По результатам измерения раднонавнгационных параметров н по извлеченной нз кадра служебной информации определяются пространственные (плоскостные) координаты П, составляющие его скорости движения и поправка местной шкалы времени (ШВ) к системной ШВ «Глонасс». На этой основе рассчитываются различные навигационные величины, необходимые для воздушной н морской навигации (пройденное расстояние, оставшееся расстояние до поворотного пункта маршрута (ППМ), оставшееся время до прибытия в ППМ, рекомендуемый курс следования, иоммерческнс задачи и т. п.). Подробнее об АП «Глонасс» можно прочитать и гл. 1!. Радионавигационное иоле. 11олпостью развсрнутан системз «Глонасс», сеть которой содержит 24 НИСЗ (включан три резервных), образует географически непрерывное радионавигационное поле с возможностью навнгационных определсний (НО) в любой момент времени.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
