Яценков В.С. Основы спутниковой радионавигации (2003) (1151870), страница 26
Текст из файла (страница 26)
При этом отношение мешающего сигнала к полезному не превышает 2 10 ' или -48дБ, что соответствует уровню внутрисистемных помех в СНС ГЛОНАСС, Как отмечается в литературе [2, 221, внутрисистемные помехи в системе 6РЯ значительно выше. В связи с тем, что в 6РЯ используется кодовое разделение сигналов, уровень внутрисистемных помех определяется значением максимального бокового лепестка взаимной корреляционной функции используемых кодов. Для применяемых в 6РЯ кодов Голда длиной 1023 элемента уровень максимального бокового лепестка относительно полезного сигнала составляет около 7 10, или — 21,6 дБ. Мощность принимаемого сигнала.
Мощность принимаемого потребителем сигнала такова, что на выходе изотропной линейно поляризованной антенны с коэффициентом усиления +3 дБ, расположенной на поверхности земли, и в наихудшем случае ориентированной на угол места 5', составляет: не менее — 161 дБВт для частот диапазона 11; не менее — 167 дБВт для частот диапазона 12. Групповая задержка навигационного сигнала в бортовой аппаратуре. Групповая задержка навигационного сигнала в бортовой аппаратуре определяется как задержка между излучаемым радиосигналом данного НКА (измеряется в фазовом центре передающей антенны), и выходным сигналом бортового стандарта частоты. Групповая задержка включает в себя постоянную и случайную состав- 126 Система глобального позиционирования ГЛОНАСС ляющие.
Постоянная составляющая не имеет значения для потребителя, поскольку корректирующие данные для ее исключения входят в состав навигационного сообщения и в аппаратуре потребителя происходит автоматическая компенсация. Величина не поддающейся компенсации случайной составляющей не превышает 8 нс. Когерентность передаваемых последовательностей. Все излучаемые определенным НКА сигналы когерентно сформированы из частоты одного бортового стандарта. Допустимый интервал между фронтами модулирующих сигналов высокой и стандартной точности составляет не более б нс.
Поляризация излучаемого сигнала. Излучаемый сигнал имеет правую круговую поляризацию (ВНСР). В секторе углов излучения ~19' относительно оси симметрии диаграммы направленности передающей антенны коэффициент эллиптичности по полю не хуже 0,7. 3.4.2. Формирование кодовых последовательностей Модулирующие последовательности. Несущие частоты диапазона 1.! модулируются последовательностями сигналов высокой и стандартной точности, несущие частоты диапазона Е2 модулируются сигналом высокой точности. Планируется предоставление сигнала стандартной точности в диапазоне Е2. Фазовая манипуляция несущей осуществляется на и радиан с максимальной погрешностью не более 0,2 рад.
Последовательности, составляющие сигнал стандартной точности, используются для манипуляции одной из квадратурных составляющих сигнала спугника на верхней частоте. Другая квадратурная составляющая манипулируется двоичной последовательностью, образованной из специального дальномерного кода высокой точности. Закон формирования этого кода сообщается только потребителям, имеющим разрешение МО РФ, и в данном издании не рассматривается. Модулирующая последовательность стандартной точности для диапазона ~! образуется сложением по модулю два следующих двоичных сигналов: ° псевдослучайного дальномерного кода, передаваемого со скоростью 51 1 кбит/с (тактовая частота 511 кГц, период повторения 1 мс); ° навигационной (служебной) информации, передаваемой со скоростью 50 бит/с (тактовая частота 50 Гц); ° вспомогательного меандрового колебания с тактовой частотой 100 Гц; кода метки времени (МВ-кода), представляющего собой двоичную ПСП с тактовой частотой 100 Гц.
127 Глава 3 Последовательность символов пСПМВ Последа символов а1 ьность спд К модулятору Последовательность С1 ...Сщ Меандр информационных и проверочных символов Ь1 ...Ьх Рис. 3.5. Схема формирования модулирующей последовательности Полином 6(х) = 1+ха+хе Вход Установка всех разрядов в -1- ход Рис. 3.6. Упрощенная схема регистра сдвига 128 На рис. 3.5 приведена упрощенная схема формирования модулирующей последовательности. Псевдослучайный дальномерный код стандартной точности. ПСП дальномерного кода представляет собой М- последовательность длиной ( = 511 элементов с периодом повторения 1 мс.
Эта длина сравнительно невелика, но обеспечивает, по аналогии с С/А-кодом ЗРЯ, быстрое вхождение в режим захвата и приемлемую точность измерения дальности. Порождающий полином имеет вид 6(х) = 1 + х" + ~г. Упрощенная схема регистра сдвига, соответствующего порождающему полиному, показана на рис. 3.6. Дальномерный код снимается с 7-го разряда девятиразрядного регистра сдвига. Код начального состояния регистра сдвига соответствует "1" во всех разрядах регистра. Начальным символом в периоде ПСП дальномерного кода является первый символ в группе 111111100, повторяющийся через 1 мс. На рис.
3.7 показана упрощенная схема формирователя дальномерного кода и синхроимпульсов для навигационного сигнала. Система глобального позиционирования ГЛОНАСС Эталонная частота 5 мгц У димо:ульсм Рис. 3.7. Схема формирования ПСПД и синхроимпульсов Формирование навигационного сообщения. Навигационное сообщение (иначе именуемое кодом служебной информации или СИ-кодом) представляет собой преобразованную цифровую последовательность навигационных данных (21, передаваемых потребителям СНС. Навигационные данные кодируются помехоустойчивым кодом Хэмминга с кодовым расстоянием, равным четырем. Вновь обратимся к рис. 3.5.
Выходные сигналы кодера и; преобразуются в относительный код по правилу С; = й; Э С,, где С; — последовательность символов в относительном коде. Длительность информационных символов Т = 20 мс. Таким образом, в канале передачи используется сигнал с относительной фазовой манипуляцией, исключающий явление обратной работы фазового детектора.
Окончательная двоичная последовательность навигационного сообщения образуется при сложении по модулю два символов навигационной информации С; и меандрового колебания (М-код) с длительностью символа 10 мс. Получаемый бидвоичный код обеспечивает потребителю возможность простой синхронизации по СИ- коду, содержащему серии нулей или единиц.
Информация навигационного сообщения формируется в виде непрерывно следующих строк длительностью 2 с. В первой части строки в течение 1,? с передаются символы навигационного сообщения. Во второй части строки в течение 0,3 с передаются символы метки времени. Метка времени. Код метки времени (МВ-код, ПСПМВ) представляет собой укороченную двоичную псевдослучайную последовательность длиной 30 символов с длительностью символа 10 мс, описывается порождающим полиномом д(4 = 1 + ~Р+ х' и имеет вид: Глава 3 111~ юоо1 ю1 ~ ю1 оюооо1 оою11о. Данная последовательность является двухсекундной меткой времени, так как задний фронт ее последнего символа в навигационном сигнале соответствует окончанию очередного двухсекундного интервала относительно начала суток по бортовой шкале времени.
При помощи этой метки осуществляется синхронизация по строкам навигационного сообщения и устраняется возможная неоднозначность дальномерных измерений. Первым символом в каждой строке всегда является "О". Он не относится к навигационным данным, но дополняет укороченную ПСПМВ предыдущей строки до полной (не укороченной). Поскольку все сигналы тактируются от одного опорного источника, то в излучаемом радиосигнале границы строк, границы символов цифровой информации, границы символов меандра, символов ПСПМВ и ПСПД синхронизированы между собой. Границы символов меандра и границы символов цифровой информации совпадают с передними фронтами начальных символов ПСПД.
Временные соотношения между синхроимпульсами навигационного сообщения и дальномерным кодом ПСПД приведены на рис. 3.8. Рис. 3.8. Временные соотношения между синхроимпульсами НС и дальномерным кодом ПСПД 130 Система алобальноао позиционирования ГЛОНАСС 0,3с 1,7с 85 символов в бидвоичном коде 30 символов кода ПСПМВ Четные секунды шкалы времени НКА Рис. 3.9. Формирование двоичной последовательности НС На рис. 3.9 схематически изображен процесс формирования двоичной последовательности информации навигационного сообщения.
3.4.3. Время системы ГЛОНАСС Суточная нестабильность цезиевых атомных стандартов частоты, установленных на борту НКА, не превышает 5.10 с. Шкала времени системы основывается на водородном стандарте частоты 131 Глава 3 наземного Центрального синхронизатора, суточная нестабильность которого составляет 5 10 "' с. Допускаются следующие погрешности привязки и синхронизации: ° точность взаимной синхронизации бортовых шкал времени НКА — 20 нс (среднеквадратическое значение); ° расхождение между шкалой системного времени ГЛОНАСС и шкалой Госэталона Координированного всемирного времени !.)ТС(80) — не более 1 мс; ° погрешность привязки шкапы системного времени ГЛОНАСС к шкале 0ТС(80) — не более 1 мкс; ° погрешность сверки шкалы времени НКА со шкалой времени Центрального синхронизатора — не более 10 нс.
Шкала Координированного всемирного времени 0ТС подвергается периодической плановой коррекции на целое число секунд. Синхронно с этим событием производится коррекция системного времени ГЛОНАСС. Коррекцию шкалы 0ТС на величину +1 с производит Международное Бюро Времени (В(Н/В!РМ) по рекомендации Международной службы вращения Земли (!ЕВ8). Коррекция производится, как правило, раз в год, в один из следующих моментов: 00 ч 00 мин 00 с в полночь с 31 декабря на 1 января; с 31 марта на 1 апреля; с 30 июня на 1 июля; с 30 сентября на 1 октября всеми пользователями, использующими или воспроизводящими шкалу 0ТС.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
