Власов И.Б. ГНСС (studmaket) (1151932), страница 20
Текст из файла (страница 20)
. . 0,51,02,0ÑÊÎ åäèíè÷íîãîèçìåðåíèÿ, óãë. ìèí . . . . . . 30 35 13 15 8 104,08,04 5 2 3Äàëüíåéøåå óâåëè÷åíèå áàçû ïðè êëàññè÷åñêîé ñõåìå, êîãäà ñèãíàëû âñåõ àíòåíí ïåðåäàþòñÿ ïî êàáåëÿì â îáùèé ïðèåìíèê (ò. å.èñïîëüçóåòñÿ åäèíûé îïîðíûé ãåíåðàòîð), ïî-âèäèìîìó, íåöåëåñîîáðàçíî èç-çà óâåëè÷åíèÿ âëèÿíèÿ òàêèõ ôàêòîðîâ, êàê ìíîãîëó÷åâîå ðàñïðîñòðàíåíèå, ïîòåðè â êàáåëÿõ, íåñòàáèëüíîñòü èõ ýëåêòðè÷åñêîé äëèíû è ò. ï. Áîëåå ðàöèîíàëüíûì â ýòîì ñëó÷àå ÿâëÿåòñÿìåòîä «òðåòüèõ ðàçíîñòåé» (ñì. ðàçä. 10), êîãäà êàæäàÿ àíòåííà ñíàáæàåòñÿ ñâîèì êîìïëåêòîì ÀÏ ñ àâòîíîìíûì îïîðíûì ãåíåðàòîðîì,â êîòîðîé îïðåäåëÿþòñÿ âòîðûå ðàçíîñòè ôàç ñèãíàëîâ, ïðèíèìàåìûõ îò âñåõ ñïóòíèêîâ.
Çíà÷åíèÿ âòîðûõ ðàçíîñòåé ïåðåäàþòñÿ âöåíòðàëüíûé ïðîöåññîð, ãäå âû÷èñëÿþòñÿ òðåòüè ðàçíîñòè ôàç, ÷òîïîçâîëÿåò óñòðàíèòü îøèáêó îò ðàñõîæäåíèÿ îïîðíûõ ãåíåðàòîðîâïðèåìíèêîâ.  ëèòåðàòóðå ïðèâîäÿòñÿ äàííûå î òîì, ÷òî ïðè ìàêñèìàëüíîé äëèíå áàçû ïîðÿäêà 30 ì ÑÊÎ óãëîâûõ èçìåðåíèé ïîìåòîäó «òðåòüèõ ðàçíîñòåé» ñîñòàâèëî íåñêîëüêî äåñÿòêîâ óãëîâûõñåêóíä. Òîò æå ïîðÿäîê ïîãðåøíîñòåé ïîëó÷åí â õîäå èñïûòàíèéÀÏ, ïîñòðîåííîé ïî êëàññè÷åñêîé ñõåìå (ñ îáùèì îïîðíûì ãåíåðàòîðîì) ïðè äëèíå áàçû 40 ì [11].Ïî-âèäèìîìó, âåëè÷èíà ïîãðåøíîñòè ïîðÿäêà 30 óãë.
ñ ÿâëÿåòñÿïðåäåëüíî äîñòèæèìîé äëÿ óãëîìåðíîé àïïàðàòóðû, ïîñòðîåííîéïî ðàññìîòðåííîìó âûøå ïðèíöèïó.8.5. Ïðèìåð ðåàëèçàöèè óãëîìåðíîé ÀÏÏðîèëëþñòðèðóåì âîçìîæíûé âàðèàíò ðåàëèçàöèè ðàññìîòðåííûõ âûøå ïðèíöèïîâ èçìåðåíèÿ ïðîñòðàíñòâåííîé îðèåíòàöèèîáúåêòîâ íà ïðèìåðå ñåðèéíîé ðîññèéñêîé óãëîìåðíîé ÀÏ ÌÐÊ-27.117Àïïàðàòóðà ÌÐÊ-27 ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé òðåõàíòåííûé èíòåðôåðîìåòð, ðàññ÷èòàííûé íà ïðèåì ñèãíàëîâ ÑÐÍÑ ÃËÎÍÀÑÑ èGPS. Âîçìîæíîñòü ðàáîòû ïî ñèãíàëàì äâóõ ÑÐÍÑ óâåëè÷èâàåò÷èñëî îäíîâðåìåííî íàáëþäàåìûõ ÍÊÀ, ÷òî ïîçâîëÿåò ïðèìåíÿòüàëãîðèòìû, èñïîëüçóþùèå èçìåðåíèÿ ïî èçáûòî÷íûì ÍÊÀ.
Êðîìåòîãî, ïîâûøàåòñÿ íàäåæíîñòü èçìåðåíèé â óñëîâèÿõ îãðàíè÷åííîéðàäèîâèäèìîñòè ÍÊÀ. Òåõíè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ïðèåìíèêàÌÐÊ-27 ïðèâåäåíû íèæå:Ñðåäíÿÿ êâàäðàòè÷åñêàÿ ïîãðåøíîñòü èçìåðåíèÿ:ãåîãðàôè÷åñêèå êîîðäèíàòû, ì . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .âûñîòà, ì . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ñêîðîñòü, ì/ñ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Óãîë àçèìóòà ïðè áàçîâîì ðàññòîÿíèè ìåæäóàíòåííàìè 10 ì, óãë. ìèí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . .Óãîë êðåíà è òàíãàæà ïðè áàçîâîì ðàññòîÿíèèìåæäó àíòåííàìè 10 ì, óãë. ìèí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Ïîãðåøíîñòü ïðèâÿçêè ñåêóíäíîé àïïàðàòíîéìåòêè âðåìåíè ê øêàëå ÃÝÂ×, ìêñ . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . .Äîëãîâðåìåííàÿ ñòàáèëüíîñòü âûõîäíîãî ñèãíàëà10 ÌÃö . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30,050,00,12,04,01,01010Âíåøíèé âèä àíòåííîé ñèñòåìû ÌÐÊ-27 ïðèâåäåí íà ðèñ. 8.4, àñòðóêòóðíàÿ ñõåìà àïïàðàòóðû íà ðèñ.
8.5.Îñîáåííîñòüþ ïîñòðîåíèÿ äàííîé ÀÏ ÿâëÿåòñÿ èñïîëüçîâàíèåïðèíöèïà êîäîâîãî ðàçäåëåíèÿ ñèãíàëîâ ÍÊÀ, ïîñòóïàþùèõ ñ âûõîäîâ òðåõ àíòåíí. Ïîñëå îáúåäèíåíèÿ ýòèõ ñèãíàëîâ â ñóììàòîðåâñÿ èõ äàëüíåéøàÿ îáðàáîòêà îñóùåñòâëÿåòñÿ åäèíûì ðàäèîòðàêòîì, ÷òî ïîçâîëÿåò èñêëþ÷èòü ñèñòåìàòè÷åñêèå ïîãðåøíîñòè, îáóñëîâëåííûå íåèäåíòè÷íîñòüþ ïðèåìíûõ êàíàëîâ. Ïðè ýòîì ïðåîáðàçîâàíèå ñèãíàëîâ íà ïåðâóþ Ï× è ñóììèðîâàíèå ñèãíàëîâ ïðîèçâîäèòñÿ â âûíîñíîì áëîêå, êîíñòðóêòèâíî îáúåäèíåííîì ñàíòåííîé ïëàòôîðìîé, ÷òî ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü äëÿ ïåðåäà÷èñèãíàëîâ â ïðèåìíî-âû÷èñëèòåëüíûé áëîê îäèí îáùèé ôèäåð.
Âñÿïîñëåäóþùàÿ îáðàáîòêà: ðàçäåëåíèå ëèòåðíûõ ÷àñòîò ÍÊÀ ÃËÎÍÀÑÑ, ñâåðòêà ÏÑÏ, ïîèñê è ñîïðîâîæäåíèå ñèãíàëîâ ÍÊÀ ïî ÷àñòîòå è ôàçå ïðîèçâîäèòñÿ â öèôðîâîé ÷àñòè ÀÏ. Ïðîèçâîäèòåëüíîñòüòðàêòà öèôðîâîé îáðàáîòêè îáåñïå÷èâàåò âîçìîæíîñòü îäíîâðåìåííûõèçìåðåíèé ÐÍÏ ïî ñèãíàëàì äåâÿòèÍÊÀ.Äëÿ ðàçðåøåíèÿ íà÷àëüíîé ôàçîÐèñ. 8.4. Àíòåííà ÀÏ ÌÐÊ-27 âîé íåîäíîçíà÷íîñòè â ÌÐÊ-11 ïðè118Ðèñ. 8.5. Ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà óãëîìåðíîé ÀÏ ÌÐÊ-27119ìåíåí êîìáèíèðîâàííûé ìåòîä, èñïîëüçóþùèé èçáûòî÷íûå èçìåðåíèÿ íå ìåíåå ÷åì ïî ÷åòûðåì ÍÊÀ, ïðè÷åì ó÷èòûâàåòñÿ èõ ñîáñòâåííîå äâèæåíèå.
Äàííûé ìåòîä ïîçâîëÿåò ìàêñèìàëüíî ñîêðàòèòü âðåìÿ íà÷àëüíîé êàëèáðîâêè àïïàðàòóðû íà îáúåêòå.Ïðè ðàññòîÿíèè ìåæäó àíòåííàìè (áàçå èíòåðôåðîìåòðà) íå ìåíåå 2 ì ÑÊÎ îïðåäåëåíèÿ óãëîâ ïðîñòðàíñòâåííîé îðèåíòàöèè óÀÏ ÌÐÊ-27 ñîñòàâëÿåò ìåíåå 10 óãë. ìèí.Êîíòðîëüíûå âîïðîñû1.
Êàêèå ëèíèè íà îáúåêòå îáû÷íî âûáèðàþò â êà÷åñòâå îñåé ÎÑÊ?2. Êàê îðèåíòèðîâàíû îñè ÒÖÑÊ?3. Êàêèìè ïàðàìåòðàìè ìîæíî îïèñàòü ïðîñòðàíñòâåííóþ îðèåíòàöèþîáúåêòà?4. Êàêèå ïàðàìåòðû íóæíî çíàòü, êàêèå ðàññ÷èòàòü, à êàêèå èçìåðèòü, ÷òîáû îïðåäåëèòü ïðîñòðàíñòâåííóþ îðèåíòàöèþ îáúåêòà ïî ñèãíàëàì ÍÊÀ?5. ×òî òàêîå «ïàðàìåòð ôàçîâîé íåîäíîçíà÷íîñòè»? Êàêèå ñóùåñòâóþòñïîñîáû åå óñòðàíåíèÿ?6. Êàêîå ìèíèìàëüíîå ÷èñëî ÍÊÀ íóæíî íàáëþäàòü, ÷òîáû îïðåäåëèòü óãëîâóþ îðèåíòàöèþ è ïî÷åìó?7. Êàêîé âèä èìååò òåîðåòè÷åñêàÿ çàâèñèìîñòü òî÷íîñòè èçìåðåíèé îòäëèíû áàçû èíòåðôåðîìåòðà? Ïðè êàêèõ äëèíàõ áàçû îíà ñïðàâåäëèâà?8. Êàêèå ôàêòîðû îãðàíè÷èâàþò òî÷íîñòü èçìåðåíèé ïðè äàëüíåéøåìóâåëè÷åíèè äëèíû áàçû?9.
Êàêèå âàðèàíòû ñõåì ïîñòðîåíèÿ àïïàðàòóðû èñïîëüçóþòñÿ ïðè äëèíå áàçû áîëåå 10 ì?10. Êàêóþ ìèíèìàëüíóþ âåëè÷èíó ïîãðåøíîñòè èçìåðåíèé ìîæåò îáåñïå÷èòü ñîâðåìåííàÿ óãëîìåðíàÿ ÀÏ?1209. ÒÎ×ÍÎÑÒÜ ÍÀÂÈÃÀÖÈÎÍÍÎ-ÂÐÅÌÅÍÍÛÕÎÏÐÅÄÅËÅÍÈÉ Â ÑÐÍÑÍà òî÷íîñòü íàâèãàöèîííî-âðåìåííûõ îïðåäåëåíèé ñ ïîìîùüþ ÑÐÍÑâëèÿåò ìíîæåñòâî ôàêòîðîâ. Îíè ñâÿçàíû ñ õàðàêòåðèñòèêàìè èñïîëüçóåìûõ ñèãíàëîâ, ñðåäû ðàñïðîñòðàíåíèÿ, ñ îñîáåííîñòÿìè ïîñòðîåíèÿ ÀÏè èñïîëüçóåìûõ â íåé àëãîðèòìîâ îïðåäåëåíèÿ ÐÍÏ è ÍÏ è ò.
ä.  çàâèñèìîñòè îò ëîêàëèçàöèè èñòî÷íèêà ñîñòàâëÿþùèå äàëüíîìåðíîé ïîãðåøíîñòè èçìåðåíèé ÑÐÍÑ ìîæíî ïîäðàçäåëèòü íà òðè êàòåãîðèè:1) ñèñòåìíûå ïîãðåøíîñòè, âíîñèìûå íà ÍÊÀ èëè ÊÈÊ ÑÐÍÑ;2) ïîãðåøíîñòè, âîçíèêàþùèå íà òðàññå ðàñïðîñòðàíåíèÿ ñèãíàëà îòÍÊÀ äî ÀÏ;3) ïîãðåøíîñòè àïïàðàòóðû ïîòðåáèòåëÿ.Äëÿ óäîáñòâà àíàëèçà âëèÿíèå ðàçëè÷íûõ ôàêòîðîâ íà êà÷åñòâî ÍÂÎîöåíèâàþò ÷åðåç âåëè÷èíó ïîãðåøíîñòè èçìåðåíèÿ äàëüíîñòè, îáóñëîâëåííîé òåì èëè èíûì ôàêòîðîì. Ýòó âåëè÷èíó íàçûâàþò ýêâèâàëåíòíîéïîãðåøíîñòüþ äàëüíîñòè (ÝÏÄ).Êðîìå ïåðå÷èñëåííûõ ïîãðåøíîñòåé íà òî÷íîñòü ÍÂÎ ñóùåñòâåííîâëèÿåò âçàèìíîå ðàñïîëîæåíèå ÍÊÀ è ïîòðåáèòåëÿ. Äëÿ êîëè÷åñòâåííîéîöåíêè ýòîãî âëèÿíèÿ ââîäèòñÿ òàê íàçûâàåìûé ãåîìåòðè÷åñêèé ôàêòîð.Ðàññìîòðèì îñíîâíûå îñîáåííîñòè ïîãðåøíîñòåé, îòíîñÿùèõñÿ ê ïåðå÷èñëåííûì êàòåãîðèÿì.9.1.
Ïîãðåøíîñòè, âíîñèìûå íà ÍÊÀ èëè ÊÈÊ ÑÐÍÑÏîãðåøíîñòè, ñâÿçàííûå ñ ôóíêöèîíèðîâàíèåì áîðòîâîé àïïàðàòóðû ÍÊÀ è ÊÈÊ ÑÐÍÑ, îáóñëîâëåíû â îñíîâíîì íåñîâåðøåíñòâîì ÷àñòîòíî-âðåìåííîãî è ýôåìåðèäíîãî îáåñïå÷åíèÿ.Ïîãðåøíîñòè ÷àñòîòíî-âðåìåííîãî îáåñïå÷åíèÿ îáóñëîâëåíû«óõîäàìè» áîðòîâîãî ýòàëîíà, à òàêæå êîíå÷íîé òî÷íîñòüþ ïðîöåäóð ñâåðêè áîðòîâîé Ø ñ ñèñòåìíîé. Êàê ñëåäñòâèå, âîçíèêàåòñìåùåíèå ôàç èçëó÷àåìûõ äàëüíîìåðíûõ êîäîâ è ìåòîê âðåìåíè,÷òî ïðèâîäèò ê ïîãðåøíîñòÿì èçìåðåíèÿ ÐÍÏ è â èòîãå ê ñíèæåíèþ òî÷íîñòè ÍÂÎ.  ñëó÷àÿõ, êîãäà «óõîä» ÁØ îòíîñèòåëüíîÑØ ïðåâûøàåò äîïóñòèìûå çíà÷åíèÿ, ïðîâîäèòñÿ åå êîððåêöèÿ121ëèáî ïóòåì ôàçèðîâàíèÿ (ñîâìåùåíèÿ âðåìåííûõ èíòåðâàëîâ ÁØÂè ÑØÂ) íà ôèçè÷åñêîì óðîâíå, ëèáî ïóòåì èçìåíåíèÿ öèôðîâîãî êîäà ÁØ íà öåëîå ÷èñëî åäèíèö âðåìåíè. Êîððåêöèÿ ÁØÂÃËÎÍÀÑÑ ïðîèçâîäèòñÿ òàêèì îáðàçîì, ÷òîáû åå ñäâèã îòíîñèòåëüíî ñèñòåìíîé Ø íå ïðåâîñõîäèë 10 íñ, ò.
å. ïðèìåðíî ñîîòâåòñòâîâàë ñóòî÷íîé íåñòàáèëüíîñòè ÁØÂ, êîòîðàÿ äëÿ ÍÊÀÃËÎÍÀÑÑ-Ì ñîñòàâëÿåò 1⋅1013.Îäíàêî ïðîâåäåíèå òàêèõ íåïîñðåäñòâåííûõ êîððåêöèé âîçìîæíî òîëüêî ýïèçîäè÷åñêè, â ìîìåíòû íàõîæäåíèÿ ÍÊÀ â çîíå âèäèìîñòè íàçåìíûõ ñðåäñòâ íàáëþäåíèÿ.  òî æå âðåìÿ ìàêñèìàëüíîåîòêëîíåíèå áîðòîâîé Ø îòíîñèòåëüíî ÑØ óæå ÷åðåç 2 ÷ ïîñëåêîððåêöèè ñîñòàâëÿåò ïðèìåðíî 10 íñ, à ÷åðåç ñóòêè ïîñëå êîððåêöèè îí äîñòèãàåò ïðèìåðíî 25 íñ äëÿ öåçèåâûõ è 110 íñ äëÿ ðóáèäèåâûõ ýòàëîíîâ.Ïîýòîìó íàðÿäó ñ íåïîñðåäñòâåííîé èñïîëüçóåòñÿ àëãîðèòìè÷åñêàÿ êîððåêöèÿ, îñíîâàííàÿ íà ïðîãíîçèðîâàíèè ñèñòåìàòè÷åñêîé ñîñòàâëÿþùåé «óõîäà» ÁØÂ. Âîçìîæíîñòü òàêîé êîððåêöèèòàêæå áàçèðóåòñÿ íà ðåçóëüòàòàõ ìíîãîëåòíèõ íàáëþäåíèé, êîòîðûå ïîêàçûâàþò, ÷òî íà èíòåðâàëàõ âðåìåíè ïîðÿäêà ñóòîê ñèñòåìàòè÷åñêàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ «óõîäà» ÁØ èçìåíÿåòñÿ ïî çàêîíó, áëèçêîìó ê ëèíåéíîìó.Ñ ó÷åòîì ñêàçàííîãî äëÿ äàííîãî ÍÊÀ íà êàæäîì âèòêå ðàññ÷èòûâàþòñÿ ÷àñòîòíî-âðåìåííûå ïîïðàâêè, êîòîðûå äâàæäû â ñóòêèçàêëàäûâàþòñÿ â áîðòîâîé êîìïüþòåð ÍÊÀ, à çàòåì âêëþ÷àþòñÿ âíàâèãàöèîííîå ñîîáùåíèå è ïåðåäàþòñÿ ïîòðåáèòåëþ.
Ïîïðàâêèïðåäñòàâëÿþò ñîáîé äâà ïàðàìåòðà ëèíåéíîé ìîäåëè ñìåùåíèÿÁØ îòíîñèòåëüíî ÑØÂ. Ýòà ìîäåëü çàëîæåíà â ïðîãðàììíîìîáåñïå÷åíèè ÀÏ, ÷òî ïîçâîëÿåò ó÷èòûâàòü ïðèíÿòûå ïîïðàâêè ïðèÍÂÎ. Äëÿ ÍÊÀ ÃËÎÍÀÑÑ-Ì ñ öåçèåâûì ýòàëîíîì ÷àñòîòû ïðèòàêîé êîððåêöèè ïîãðåøíîñòü ïðîãíîçà «óõîäà» ÁØ íà 12 ÷ ñîñòàâëÿåò â ñðåäíåì 5 íñ (ÝÏÄ = 1,5 ì) [2, 7].Ñóùåñòâóåò åùå îäíà ñîñòàâëÿþùàÿ ïîãðåøíîñòè âðåìåíè ôàçîâûé ñäâèã (ãðóïïîâàÿ çàäåðæêà) íàâèãàöèîííîãî ñèãíàëà â àïïàðàòóðå ïðè åãî ðàñïðîñòðàíåíèè îò áîðòîâîãî ýòàëîíà äî ïåðåäàþùåé àíòåííû ÍÊÀ [14]. Ñèñòåìàòè÷åñêàÿ ñîñòàâëÿþùåé ýòîé çàäåðæêè ó÷èòûâàåòñÿ ïðè ðàñ÷åòå ïàðàìåòðîâ êîððåêöèè ÁØÂ, ïåðåäàâàåìûõ ïîòðåáèòåëþ â ñîñòàâå ÍÈ.
Ñëó÷àéíàÿ ñîñòàâëÿþùàÿãðóïïîâîé çàäåðæêè, íå ïðåâûøàþùàÿ 3 íñ (ÝÏÄ = 1,5 ì), âõîäèòâ äàëüíîìåðíóþ ïîãðåøíîñòü.Ïîãðåøíîñòè ýôåìåðèäíîãî îáåñïå÷åíèÿ âûçâàíû íåòî÷íîñòüþ ðàñ÷åòà ïàðàìåòðîâ îðáèò ÍÊÀ íà ÊÈÊ è íåïðîãíîçèðóåìûìè122îòêëîíåíèÿìè ðåàëüíîé îðáèòû ÍÊÀ îòíîñèòåëüíî ýêñòðàïîëèðîâàííîé.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
