Яценков В.С. Основы спутниковой радионавигации (2003) (1151870), страница 37
Текст из файла (страница 37)
Любое изменение в данных подкадров 2 и 3 приведет к одинаковым изменениям в обоих словах ЮРЕ. Контрольный сегмент гарантирует, что значение ( для первого блока данных, переданного Глава 4 НКА после обновления бортовой информации, будет отличаться от последнего значения, переданного перед переключением на новый набор данных.
Флаг интервала пригодности, находящийся в подкадре 2, показывает, базируются ли эфемериды на четырехчасовом интервале, или интервал больше четырех часов. Слово АОРТО из второго подкадра дает возможность потребителю определить время валидности для данных таблицы коррекции навигационного сообщения ИМСТ, находящейся в подкадре 4 набора данных передающего НКА. Это слово не является эфемеридным параметром и представляет собой пятиразрядный беззнаковый параметр с ценой младшего разряда 900, диапазоном от 0 до 31 и размерностью в секундах.
Потребители, желающие воспользоваться данными ИМСТ, передаваемыми в странице 13 подкадра 4, сначала должны проверить значение АОПО. Если значение АОРТО = 27900 с (т.е. двоичное 11111), то таблица НМСТ передающего НКА недействительна и не должна использоваться.
Если же АООО < 27900 с, то потребитель вычисляет время валидности ММСТ(1„,), используя эфемеридный параметр г и условие АООО из текущего подкадра 2, как показано ниже: О = г [глоб 7200] если О=О, то г„~ — — г — АООО если О > О, то г„„= г — О+ 7200- АООО, при этом если г- Г,,~ > 302400, то Г„,~ = Г,,~+ 604800; если г — Г„, < — 302400, то Г„„= Г„„- 604800. Разные НКА передают ММСТ с разным значением г, „, и наилучший результат достигается применением ММСТ с последним (наибольшим) г ~. Следовательно, потребители должны вычислять и проверять значения г, „для всех видимых и доступных НКА с целью найти и использовать ММСТ с последним г,, Если два или более НКА передают одинаковые значения г„,, то может быть использована таблица ИМСТ с любого из НКА, однако значение оценки девиации дальности (ЕВО), передаваемое выбранным НКА, для остальных НКА с тем же г„,~ должно быть установлено в ноль, если они используются для позиционирования.
Следует учитывать, что ожидаемая точность позиционирования не будет достигнута, 204 Система глобального позиционирования ИА)/ВТАВ, США если данные из двух разных таблиц ИМСТ применяются одновременно или данные от конкретного НКА применяются к подгруппе НКА, используемых для решения навигационной задачи. Передача информации ЙМСТ поддерживается НКА серии "В1осК 1!Н" только при работе в режиме, аналогичном "В!ос1с 11А", включая режим тестирования системы Ац(опач. В табл. 4.9 сведено описание параметров подкадров 2 и 3, где указан масштабный коэффициент (цена младшего разряда), количество разрядов и диапазон значений.
Таблица 4.9 Параметры подкадров 2 и 3 Цена младшего разряда Разрядность ** Диапазон значений"** Пара- метр Единицы из- мерения !00Е С„ лп Мо С„ см. текст 0,03 604?84 1о Сгс полукруг метры полукруг полукруг/с полукруг/с 2-43 2-43 14* * Параметр со знаком (+ или -); знаковым разрядом является старший бит. ** Расположение в подкадре показано на рис. 4.14(1) — 4.14(11). *** Если значение не указано в столбце, эффективный диапазон определяется количеством разрядов и масштабным коэффициентом младшего разряда.
205 е Ссс иг 1 Сгс йо Св 8 16* 16* 32* 16* 32 16* 32 16 16* 32" 16* 32* 16* 32* 2 2 31 2 2 2-го 2 13 24 2 2 31 2 2 2 метры полукруг/с полукруг радианы безразмерная радианы (метры) секунды радианы полукруг радианы Глава 4 Элементы координатных систем представлены в табл. 4.10. Таблица 4.10. Элементы координатных систем )» = 3,986005 х10' м /с »,1, = 7,292115146? х 10 5 рад/с /и = 1- /ое* М»= Ек-ез(п Ек сов ч» Истинная аномалия 1ап 1 Е» = е+созчк ( 1+ есозчк) Эксцентрическая аномалия Аргумент широты Ф» =ч»+в би» = с Мп2Ф»+ с соз2Ф» Ьгк = с„з!п2Ф»+ с„соз2Ф» 6/к = с„з!п2Ф»+ с„соз2Ф» 206 л,= 1 —" и= по+ ол Мк = Мо+ п/» Геодезическая константа гравита- ционного поля Земли с учетом ат- мосферы Угловая скорость вращения Земли Большая полуось эллипса орбиты Среднее движение (средняя угло- вая скорость) Относительное время эфемерид- ной эпохи Уточненное среднее движение Средняя аномалия Равенство Кеплера для эксцентри- ческой аномалии Вторые зональные гармоники раз- ложения в ряд по сферическим функциям Система глобальноао позиционирования ИА МВТАЯ, США Окончание таблицы 4.10 ик = Фк+М Уточненный аргумент широты Уточненный радиус Уточненное наклонение 2~ = г~соэи~,1 у„' = г„спи„! Положение в орбитальной плоско- сти Уточненная долгота восходящего узла х„= х,соэȄ— у'„соы'„япИ„ у„= х„'япй„+ у',сои'„созе, = у'„э~п1к Координаты в геоцентрической инерциальной системе 207 * Параметр г является системным временем 6Р8 с учетом поправки на время передачи (расстояние/скорость света).
Кроме того, Ь является полной разностью между временем 1 и временем эпохи г и должно отсчитываться от начала или конца межнедельного перехода, т. е., если б, больше, чем 302400 с, вычитают 604800 с из Г~, .если Гк меньше, чем — 302400 с, прибавляют 604800 с к б,. Пример применения корректирующих параметров. Типовое использование корректирующих параметров в приемнике потребителя схематически показано на рис.
4.16. Подкадры 4 и 5 Цикл передачи навигационного сообщения включает в себя 25 вариантов подкадров 4 и 5, попарно включаемых в состав навигационного сообщения, соответственно принято говорить, что подкадры 4 и 5 передают 25 страниц информации, по одной на каждую версию пары подкадров. Кроме фрагментов, помеченных "резервировано для нужд системы" и подразумеваемых повторов, каждая страница содержит различные специфические данные в словах с третьего по десятое. Как показано на рис.
4.14(1) — 4.14(11), страницы, расположенные в подкадре 4 включают в себя семь разных форматов, тогда как подкадр 5 использует два. Как и в предыдущих подкадрах, слова с третьего по десятое содержат по шесть младших контрольных разрядов и два выравнивающих разряда 23 и 24 в десятом слове для вычисления четности. Краткий постраничный обзор содержания страниц в подкадрах 4 и 5 выглядит следующим образом: Глава 4 Тсо* аго, ать ага ~ос Оценка времени распространения Полипом сигнала отспУтника коррекции частоты + + -Ттго о Тропосферная модель Сдвиг фазы кода - Эффекты бортового опорного генератора - Аппаратная групповая задержка - Дифференциальные эффекты - Релятивистские эффекты - Ъопо Ионосферная модель Фильтр и преобразователь координат *+ + + + Координаты скорость, время Псевдодальность деленная на скорость света с + Смещение частоты приемникапотребителя Время Путевая задержка ВРЯ - Геометрическая - Тропосферная - Ионосферная* + + - Дальности от других спутников - Калибровочные данные - Вспомогательныесенсоры *Толькодляодночастотнык потребителей ** Необязательный параметр Время ОРЗ Рис.
4.16. Пример применения корректирующих параметров Подкадр 4 208 Страницы 1, б, 11, 16, 21: зарезервированы; Страницы 2, 3, 4, 5, У, 8, 9 и 10: данные альманаха для НКА с 25 по 32 соответственно. Эти страницы могут быть предназначены для иных функций; формат и содержание каждой страницы определяется системным номером ее НКА. В этом случае шестиразрядное слово состояния на странице 25 устанавливается в состояние "111111" и системному номеру НКА на странице не присваивается значение в диапазоне от 25 до 32; Страницы 12, 19, 20, 22, 23, 24: зарезервированы; Страница 13: ИМСТ; Страницы 14 и 15: для системных нужд; Страница 17: специальные сообщения; Страница 18: 0ТС, состояние ионосферы; Страница 25: флаги включения антиспуфинга, конфигурация 32-х НКА плюс Состояние НКА с 25 по 32-й.
Система глобального позиционирования ИАМВТАЯ, США /7одкадр 5 Страницы 1 — 24: данные альманаха для НКА с 1-го по 24-й; Страница 25: данные о состоянии НКА с 1-го по 24-й, начальное время альманаха, начальный номер недели альманаха. Два старших разряда третьего слова каждой страницы содержат идентификатор набора данных (0а1а Ю), соответствующий применяемой на данный момент структуре навигационного сообщения. Так называемый "первый набор", обозначаемый двоичной комбинацией "00", применялся на первой стадии развития системы 6РЯ и больше не используется. В настоящее время используется "второй набор" с двоичной комбинацией /О = 01. В будущем могут быть введены новые наборы данных, которые будут официально описаны разработчиками системы по мере необходимости.
Как показано в табл. 4.11, идентификатор набора данных используется для двух целей: а) для страниц, относящихся по содержанию альманаха данных к конкретному НКА, идентификатор определяет структуру данных, используемую тем НКА, чей альманах содержится в странице; б) для всех остальных страниц идентификатор описывает структуру данных передающего эту страницу НКА. Таким образом, неявно подразумевается, что НКА системы могут передавать данные с различной структурой (и разными идентификаторами).
Подобная ситуация может возникнуть в будущем, при модификации системы и последовательной замене НКА. Системный идентификатор (номер) НКА содержится в разрядах с третьего по восьмой третьего слова каждой страницы. Для каждой страницы подкадров 4 и 5 зарезервированы специфические идентификаторы; тем не менее, номера НКА в страницах 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9 и 10 подкадра 4 могут меняться от страницы к странице, чтобы отражать чередующееся содержание страниц. Номер НКА используется двумя способами: а) для страниц, которые содержат данные альманаха данного НКА, идентификатор совпадает с фазой (условным номером) псевдослучайного дальномерного кода (см. табл. 4.1); б) для всех остальных страниц идентификатор определен в соответствии с табл.