Власов И.Б. ГНСС (studmaket) (1151932), страница 26
Текст из файла (страница 26)
Ïðè ýòîì ñ ÀÏêîíòðîëèðóåìîãî îáúåêòà íà ïóíêò óïðàâëåíèÿ (êîíòðîëÿ) òðàíñëèðóþòñÿ ëèáî ðåçóëüòàòû ïåðâè÷íûõ èçìåðåíèé, ëèáî òåêóùèå êîîðäèíàòû, äîïîëíåííûå èíôîðìàöèåé î ñîñòàâå ðàáî÷åãî ñîçâåçäèÿ, ïî êîòîðîìó îíè âû÷èñëåíû.  ïóíêòå óïðàâëåíèÿ (êîíòðîëÿ)ïîëó÷åííûå äàííûå êîððåêòèðóþòñÿ ñ èñïîëüçîâàíèåì ÊÈ, ïîñòóïàþùåé îò ÊÊÑ, êîòîðàÿ ìîæåò ðàñïîëàãàòüñÿ êàê â ñàìîì ïóíêòåóïðàâëåíèÿ, òàê è íàõîäèòüñÿ â äðóãîì ìåñòå.
Óòî÷íåííûå â ðåçóëüòàòå êîððåêöèè íàâèãàöèîííûå äàííûå çàòåì ìîãóò ðåòðàíñëè147ðîâàòüñÿ íà îáúåêò èëè èñïîëüçîâàòüñÿ íà ïóíêòå óïðàâëåíèÿ êàê âðåàëüíîì âðåìåíè, òàê è â ðåæèìå ïîñòîáðàáîòêè. çàâèñèìîñòè îò ðàçìåðà çîíû ïîêðûòèÿ äèôôåðåíöèàëüíûåïîäñèñòåìû (ÄÏÑ) ðàçäåëÿþòñÿ íà ëîêàëüíûå (ËÄÏÑ), ðåãèîíàëüíûå (ÐÄÏÑ) è øèðîêîçîííûå (ØÄÏÑ).
Ðàññìîòðèì ïðèíöèïû ïîñòðîåíèÿ è îñîáåííîñòè ôóíêöèîíèðîâàíèÿ óêàçàííûõ ïîäñèñòåì.10.2.4. Ëîêàëüíûå äèôôåðåíöèàëüíûå ïîäñèñòåìûËîêàëüíûìè â ëèòåðàòóðå îáû÷íî íàçûâàþò ÄÏÑ ñ ìàêñèìàëüíîé äàëüíîñòüþ äåéñòâèÿ ïåðåäàò÷èêà ÊÈ äî 200 êì. ÄÏÑ ýòîãîêëàññà øèðîêî èñïîëüçóþòñÿ äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ìîðåïëàâàíèÿ â ïðèáðåæíûõ è ïðîëèâíûõ çîíàõ, àýðîíàâèãàöèè, ñèñòåìàõ êîíòðîëÿ íàçåìíîãî òðàíñïîðòà, à òàêæå äëÿ ãåîäåçè÷åñêèõ, çåìëåìåðíûõ è äðóãèõ ðàáîò (ðèñ. 10.3).Ðèñ 10.3. Ëîêàëüíàÿ ÄÏÑÇàäà÷åé ýòîé ñèñòåìû ÿâëÿåòñÿ îáåñïå÷åíèå â çàäàííîì ðåãèîíåòî÷íîñòè îïðåäåëåíèÿ êîîðäèíàò íå õóæå 2 ñì â ïëîñêîñòè è 4 ñìïî âûñîòå íà îñíîâå ïåðåäà÷è äàííûõ ïîñðåäñòâîì ñèãíàëà ðåãèîíàëüíîãî Ò ëèáî â äèàïàçîíå ÓÊ íà ðàññòîÿíèÿõ äî 200 êì îòíîñèòåëüíî îïîðíîé ñòàíöèè. ñîñòàâå ÊÈ ëîêàëüíîé ÄÏÑ äëÿ êàæäîãî ÍÊÀ îáû÷íî ïåðåäàåò: îäíó (ñêàëÿðíóþ) ïîïðàâêó äëÿ ñóììàðíîé (ó÷èòûâàþùåé âñåñîñòàâëÿþùèå) ïîãðåøíîñòè èçìåðåíèé ïñåâäîäàëüíîñòè (èíîãäàñãëàæåííóþ ñ ó÷åòîì ôàçîâûõ èçìåðåíèé);148 îäíó (ñêàëÿðíóþ) ïîïðàâêó äëÿ ñóììàðíîé ïîãðåøíîñòè èçìåðåíèÿ ïñåâäîñêîðîñòè.Ðàññìîòðèì îñíîâíûå îñîáåííîñòè ïîñòðîåíèÿ ëîêàëüíîé ÄÏÑíà ïðèìåðå ìîðñêèõ ñèñòåì (ÌÄÏÑ).
Ñîâðåìåííûå ÌÄÏÑ îáåñïå÷èâàþò ïðèåì â äèàïàçîíå L1 ñèãíàëîâ ñòàíäàðòíîé òî÷íîñòè âñåõâèäèìûõ ÍÊÀ ÃËÎÍÀÑÑ è GPS, èçìåðåíèÿ ïñåâäîäàëüíîñòåé ïîâñåì ïðèíèìàåìûì ÍÊÀ è âûðàáîòêó äèôôåðåíöèàëüíûõ ïîïðàâîê êî âñåì èçìåðåííûì ïñåâäîäàëüíîñòÿì. Ýòè ôóíêöèè âûïîëíÿåò âûñîêîòî÷íàÿ ìíîãîêàíàëüíàÿ àïïàðàòóðà, àíòåííà êîòîðîéèìååò ãåîäåçè÷åñêóþ ïðèâÿçêó è ñïåöèàëüíûé âû÷èñëèòåëüíûé êîìïëåêñ.Äëÿ ïåðåäà÷è ÊÈ â ÌÄÏÑ îáû÷íî èñïîëüçóþò ìîðñêèå ðàäèîìàÿêè, ðàáîòàþùèå â äèàïàçîíå îò 283,5 äî 325,0 êÃö, ìîùíîñòüèçëó÷àåìîãî ñèãíàëà 80 100 Âò.
Ïåðåäà÷à ÊÈ â ýòèõ ñèñòåìàõ îñóùåñòâëÿåòñÿ ïóòåì ôàçîâîé ìàíèïóëÿöèÿ íåñóùåé ðàäèîìàÿêà ñìèíèìàëüíûì ôàçîâûì ñäâèãîì (MSK). Òàêîé âèä ìîäóëÿöèè âûáðàí ïî òîé ïðè÷èíå, ÷òî îí íå ñîçäàåò ïîìåõ ïðèåìíèêàì, èñïîëüçóþùèì òðàäèöèîííûå ìåòîäû ïåëåíãàöèè ðàäèîìàÿêà. Ñêîðîñòüïåðåäà÷è äàííûõ â äèàïàçîíå ñðåäíèõ âîëí ñîñòàâëÿåò 50, 100,200 áèò/ñ. Ïîñêîëüêó ñèãíàë ðàäèîìàÿêà ðàñïðîñòðàíÿåòñÿ â ðåæèìå ïîâåðõíîñòíîé âîëíû (ñ îãèáàíèåì çåìíîé ïîâåðõíîñòè) íà äàëüíîñòè, çíà÷èòåëüíî ïðåâûøàþùèå ðàäèîãîðèçîíò, ôàêòè÷åñêàÿ äàëüíîñòü äåéñòâèÿ ðàäèîìàÿêà îáû÷íî ñîñòàâëÿåò îò 200 äî 300 ìîðñêèõ ìèëü íàä ìîðñêîé ïîâåðõíîñòüþ. Èñïîëüçîâàíèå ÊÈ íà ýòèõäàëüíîñòÿõ îáåñïå÷èâàåò ñíèæåíèå ïîãðåøíîñòè ïîçèöèîíèðîâàíèÿ äî âåëè÷èíû ïðèáëèçèòåëüíî 0,5 5,0 ì (ÑÊÎ).
Ó÷èòûâàÿ, ÷òîàíòåííû ðàäèîìàÿêîâ, êàê ïðàâèëî, íåíàïðàâëåííûå, ñèãíàë, ðàñïðîñòðàíÿþùèéñÿ íàä ïîâåðõíîñòüþ ñóøè, ìîæåò áûòü äîñòóïåíïîëüçîâàòåëÿì ÑÐÍÑ íà çåìëå, â âîçäóõå è âî âíóòðåííèõ âîäàõ.Âàæíûì ýëåìåíòîì ÌÄÏÑ ÿâëÿåòñÿ ñèñòåìà èíòåãðàëüíîãî êîíòðîëÿ, ñëåäÿùàÿ çà ïðàâèëüíîñòüþ ïåðåäà÷è ÊÈ ïîòðåáèòåëÿì, êà÷åñòâîì íàâèãàöèîííûõ ïîëåé ÃÍÑÑ, à òàêæå àíàëèçèðóþùàÿ òî÷íîñòü âûðàáîòàííûõ äèôôåðåíöèàëüíûõ ïîïðàâîê ïóòåì ðàñ÷åòà ñèõ ïîìîùüþ ñîáñòâåííûõ êîîðäèíàò. Íà îñíîâàíèè ïåðå÷èñëåííûõè äðóãèõ äàííûõ ñèñòåìà êîíòðîëÿ öåëîñòíîñòè RAIM (îò àíãë.Reseiver Inegrity Monitoring àâòîíîìíûé êîíòðîëü öåëîñòíîñòè)âûðàáàòûâàåò «ðåêîìåíäàöèè» î öåëåñîîáðàçíîñòè èñïîëüçîâàíèÿñèãíàëîâ òîãî èëè èíîãî ÍÊÀ, ïåðåäàâàåìûå ïîòðåáèòåëþ â ñîñòàâå ÊÈ. Óêàçàííûå ñèñòåìû âõîäÿò â ñîñòàâ êîíòðîëüíîé ñòàíöèè,êîòîðàÿ ìîæåò ðàñïîëàãàòüñÿ êàê â íåïîñðåäñòâåííîé áëèçîñòè, òàêè íà çíà÷èòåëüíîì ðàññòîÿíèè îò ÊÊÑ.
 ïîñëåäíåì ñëó÷àå â ñî149ñòàâ ñèñòåìû äîëæíû âõîäèòü ñðåäñòâà ñâÿçè äëÿ îáìåíà èíôîðìàöèåé ìåæäó åå ýëåìåíòàìè. Ïðè ïåðåäà÷å èíôîðìàöèè â ÌÄÏÑèñïîëüçóåòñÿ ôîðìàò RTCM SC-104, ïðèíÿòûé ñïåöèàëüíûì êîìèòåòîì 104 Ìîðñêîé Ðàäèîòåõíè÷åñêîé Êîìèññèè ÑØÀ è ïîääåðæàííûé Ìåæäóíàðîäíîé àññîöèàöèåé ìàÿ÷íûõ ñëóæá. Ñóùåñòâóåòíåñêîëüêî âåðñèé ñòàíäàðòà RTCM SC-104; â íàñòîÿùåå âðåìÿ íàèáîëåå øèðîêî èñïîëüçóåòñÿ âåðñèÿ 2.2, âêëþ÷àþùàÿ â ñåáÿ äèôôåðåíöèàëüíûå ïîïðàâêè äëÿ èçìåðåíèé ïî ñèãíàëàì ÃËÎÍÀÑÑ. àâèàöèè ëîêàëüíûå ÄÏÑ èñïîëüçóþòñÿ äëÿ ðåøåíèÿ ñëåäóþùèõ çàäà÷: îáåñïå÷åíèå â ñëîæíûõ ìåòåîóñëîâèÿõ èíñòðóìåíòàëüíîãî çàõîäà íà ïîñàäêó íà äàëüíîñòÿõ ïîðÿäêà 50 êì îò íà÷àëà âçëåòíîïîñàäî÷íîé ïîëîñû; àýðîíàâèãàöèîííîå îáåñïå÷åíèå ìåñòíûõ àâèàëèíèé; íàâèãàöèîííî-âðåìåííîå îáåñïå÷åíèå ñèñòåì àâòîìàòè÷åñêèõçàâèñèìûõ íàáëþäåíèé [11].Àâèàöèîííûå ëîêàëüíûå ÄÏÑ èñïîëüçóþò äëÿ ïåðåäà÷è ÊÈÓÊÂ-äèàïàçîí ÷àñòîò (112 118 ÌÃö), ñ èñïîëüçîâàíèåì âîñüìèêðàòíîé ÎÔÌ.
Ôîðìàò ïåðåäà÷è ñîîáùåíèé áàçèðóåòñÿ íà ñòàíäàðòå RTCA/DO-217. Ïðè ïåðåäà÷å ÊÈ ïî 12 ÍÊÀ îáúåì ñîîáùåíèÿ ñîñòàâëÿåò 664 áèòà. Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ èíñòðóìåíòàëüíîé ïîñàäêè â áîëåå ñëîæíûõ óñëîâèÿõ (äî òðåòüåé êàòåãîðèè ÈÊÀÎ)ðàññìàòðèâàþòñÿ äðóãèå âàðèàíòû ðàäèîêàíàëà, â òîì ÷èñëå äèàïàçîíà 5,0 5,25 ÃÃö, à òàêæå ñîâìåñòíîå èñïîëüçîâàíèå ëîêàëüíîéÄÏÑ è ØÄÏÑ. Ðàáîòà â òàêèõ óñëîâèÿõ ðåãëàìåíòèðóåòñÿ ñòàíäàðòàìè RTCA/DO-245 è RTCA/DO-246.Åùå îäíà îáëàñòü èñïîëüçîâàíèÿ ëîêàëüíûõ ÄÏÑ äèñïåò÷åðñêèé êîíòðîëü è óïðàâëåíèå äâèæåíèåì àâòîòðàíñïîðòà. ÊÈ äëÿ ýòîéêàòåãîðèè ïîòðåáèòåëåé ïåðåäàåòñÿ ïî ÓÊ ðàäèîâåùàòåëüíûì êàíàëàì ñ èñïîëüçîâàíèåì ìåòîäà ìîäóëÿöèè ïîäíåñóùåé.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ ïî÷òè âñÿ òåððèòîðèÿ Çàïàäíîé Åâðîïû ïîêðûòà ïîëåìëîêàëüíûõ ÄÏÑ, èñïîëüçóþùèõ èìåííî ýòîò ñïîñîá ïåðåäà÷è ÊÈ.10.2.5. Ðåãèîíàëüíûå äèôôåðåíöèàëüíûå ïîäñèñòåìûÐåãèîíàëüíûå ÄÏÑ ñòðîÿòñÿ íà áàçå îáúåäèíåííûõ â îáùóþ ñåòüëîêàëüíûõ ÄÏÑ, ÷òî îáåñïå÷èâàåò çíà÷èòåëüíîå óâåëè÷åíèå ðàäèóñà äåéñòâèÿ, êîòîðûé ñîñòàâëÿåò 500 2000 êì.  ñîñòàâ ÐÄÏÑâõîäÿò íåñêîëüêî äåñÿòêîâ ÊÊÑ, îáúåäèíåííûõ â îáùóþ ñåòü, à òàêæå ñèñòåìû êîíòðîëÿ öåëîñòíîñòè èíôîðìàöèè. ÊÈ ÐÄÏÑ ôîðìèðóåòñÿ ïóòåì äîïîëíèòåëüíîãî ñãëàæèâàíèÿ ñêàëÿðíûõ ÄÏ, âûðàáàòûâàåìûõ âõîäÿùèìè â ñèñòåìó ÊÊÑ.150Òàê, àìåðèêàíñêèå ÐÄÏÑ Starfix è SkyFix ôîðìèðóþò ÊÈ íà îñíîâàíèè äàííûõ 60 íàçåìíûõ ÊÊÑ, ðàçìåùåííûõ ïî âñåìó ìèðó.Äëÿ ïåðåäà÷è ÊÈ èñïîëüçóþò ÷åòûðå ãåîñòàöèîíàðíûõ ÈÑÇ«Èíìàðñàò», êàíàë ïåðåäà÷è äàííûõ êîòîðûõ ðàáîòàåò â äèàïàçîíå 1,6 ÃÃö, ñêîðîñòü ïåðåäà÷è èíôîðìàöèè ñîñòàâëÿåò îò 600 äî2400 áèò/ñ, ôîðìàò ñîîáùåíèÿ ñîîòâåòñòâóåò ñòàíäàðòó RTCMSC-104.Ñîãëàñíî îïóáëèêîâàííûì äàííûì, íà ðàññòîÿíèÿõ ïîðÿäêà1000 êì óêàçàííûå ðåãèîíàëüíûå ÄÏÑ îáåñïå÷èâàþò òî÷íîñòü ìåñòîîïðåäåëåíèÿ ïîðÿäêà 1 ì, à íà ðàññòîÿíèÿõ äî 2000 êì ïîðÿäêà3 ì (ÑÊÎ).10.2.6.
Øèðîêîçîííûå ÄÏÑÑëåäóþùèé øàã ðàçâèòèÿ ÄÏÑ áàçèðóåòñÿ íà ïåðåõîäå îò ñêàëÿðíûõ ê âåêòîðíûì ïîïðàâêàì, êîìïîíåíòû êîòîðûõ ñîîòâåòñòâóþò îòäåëüíûì ñîñòàâëÿþùèì ïîãðåøíîñòåé èçìåðåíèé (ïîãðåøíîñòè ýôåìåðèäíîãî è âðåìåííîãî îáåñïå÷åíèÿ, èîíîñôåðíûå, òðîïîñôåðíûå). Ýòîò ïðèíöèï ðåàëèçóåòñÿ â øèðîêîçîííûõ ÄÏÑ(ØÄÏÑ) (ðèñ 10.4).Îñíîâíîå íàçíà÷åíèå øèðîêîçîííûõ ñèñòåì: ïåðåäà÷à ïîòðåáèòåëÿì ïîïðàâîê ê ýôåìåðèäàì è ÷àñàì äëÿâûñîêîòî÷íîé íàâèãàöèè; ïåðåäà÷à ïîòðåáèòåëÿì ñèãíàëîâ öåëîñòíîñòè äëÿ ïîâûøåíèÿíàäåæíîñòè íàâèãàöèè.Ðèñ 10.4. Çîíû ïîêðûòèÿ ØÄÏÑ151 ìèðå ðàáîòàþò è ñîçäàþòñÿ ñèñòåìû WAAS (ÑØÀ), EGNOS(Åâðîñîþç), MSAS (ßïîíèÿ), GAGAN (Èíäèÿ).
Ïîñëåäíèå òðè ïîòåíöèàëüíî ìîãóò ïîêðûòü òåððèòîðèþ Ðîññèè.  Ðîññèéñêîé Ôåäåðàöèè ñîçäàåòñÿ ñõîäíàÿ ïî íàçíà÷åíèþ ñèñòåìà, íàçâàííàÿ «Ñèñòåìà äèôôåðåíöèàëüíîé êîððåêöèè è ìîíèòîðèíãà» (ÑÄÊÌ).Øèðîêîçîííàÿ ÄÏÑ ñîñòîèò èç íåñêîëüêèõ ÊÊÑ è áàçîâîé ñòàíöèè. Êàæäàÿ ÊÊÑ, ïðèíèìàÿ ñèãíàëû îò âñåõ âèäèìûõ åé ÍÊÀ,îïðåäåëÿåò âåêòîð ïîïðàâîê, âêëþ÷àþùèé, íàïðèìåð, ïîïðàâêè êÁØ êàæäîãî ÍÊÀ, òðè ñîñòàâëÿþùèå ýôåìåðèäíûõ ïîãðåøíîñòåé è ïàðàìåòðû ìîäåëè èîíîñôåðíîé çàäåðæêè, ñîîòâåòñòâóþùèåìåñòîïîëîæåíèþ äàííîé ÊÊÑ. Ñôîðìèðîâàííàÿ íà ÊÊÑ èíôîðìàöèÿ ïåðåäàåòñÿ íà ãîëîâíóþ ñòàíöèþ, ãäå ðàññ÷èòûâàåòñÿ èòîãîâûé âåêòîð ÄÏ, âêëþ÷àþùèé â ñåáÿ òðåõìåðíûå ïîïðàâêè ê ýôåìåðèäàì âñåõ ÍÊÀ, íàõîäÿùèõñÿ â çîíå âèäèìîñòè âñåõ ÊÊÑ ïîïðàâêè ê èõ ÁØÂ, è âîñåìü êîýôôèöèåíòîâ ìîäåëè èîíîñôåðíîéçàäåðæêè. Êðîìå òîãî, íà ãîëîâíîé ñòàíöèè îöåíèâàþòñÿ ñäâèãèøêàë âðåìåíè Ø êàæäîé ÊÊÑ îòíîñèòåëüíî ÑØÂ. Ñôîðìèðîâàííûé âåêòîð äèôôåðåíöèàëüíûõ ïîïðàâîê ïåðåäàåòñÿ ïîòðåáèòåëÿì ïî ðàçëè÷íûì êàíàëàì ñâÿçè.Ïðèíöèïû, ïîëîæåííûå â îñíîâó ØÄÏÑ, ïîçâîëÿþò îõâàòèòüäèôôåðåíöèàëüíûì ïîëåì çíà÷èòåëüíóþ òåððèòîðèþ (ñóùåñòâåííî ïðåâûøàþùóþ ñóììàðíóþ çîíó äåéñòâèÿ îòäåëüíûõ ÊÊÑ), ïðîòÿæåííîñòü ðàáî÷èõ çîí ñóùåñòâóþùèõ ØÄÏÑ ñîñòàâëÿåò íåñêîëüêî òûñÿ÷ êèëîìåòðîâ. íàñòîÿùåå âðåìÿ ôóíêöèîíèðóþò äâå ØÄÏÑ: WAAS (WideArea Augmentation System), ñîçäàííàÿ ïî çàêàçó Ôåäåðàëüíîé àâèàöèîííîé àäìèíèñòðàöèè íàä òåððèòîðèåé ÑØÀ, è EGNOS (EuropeanGeostationary Navigation Overlay Service) íàä òåððèòîðèåé Åâðîïû.
Ðàññìîòðèì îñíîâíûå ïðèíöèïû ïîñòðîåíèÿ ØÄÏÑ íà ïðèìåðå ñèñòåìû WAAS.Êîñìè÷åñêèé ñåãìåíò WAAS âêëþ÷àåò ãåîñòàöèîíàðíûå ÊÀ GEO(òèïà «Èíìàðñàò» èëè àíàëîãè÷íûå), ïðåäíàçíà÷åííûå äëÿ ïåðåäà÷èíà ÷àñòîòå L1 (1575,42 ÌÃö) íàâèãàöèîííîãî ñèãíàëà, àíàëîãè÷íîãîGPS, à òàêæå ðåòðàíñëÿöèè ñôîðìèðîâàííûõ íà çåìëå ïîïðàâîê ýôåìåðèäíî-âðåìåííîãî îáåñïå÷åíèÿ (ÝÂÎ) è ×ÂÏ, êîýôôèöèåíòîâèîíîñôåðíîé ìîäåëè è ñîîáùåíèé î öåëîñòíîñòè âñåõ ÍÊÀ GPS.Óêàçàííàÿ èíôîðìàöèÿ ïåðåäàåòñÿ â ñîñòàâå íàâèãàöèîííîãî ñîîáùåíèÿ, ïåðåäàâàåìîãî ÊÀ GEO ñî ñêîðîñòüþ 500 áèò/ñ. Äàëüíîìåðíûé êîä Ãîëäà äëÿ ÊÀ GEO âûáèðàåòñÿ èç ÷èñëà ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé, íå çàíÿòûõ ÍÊÀ GPS, ïîýòîìó îí ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ êàê äîïîëíèòåëüíûé íàâèãàöèîííûé ñèãíàë.152Íàçåìíûé ñåãìåíò âêëþ÷àåò â ñåáÿ îïîðíûå ñòàíöèè, îñóùåñòâëÿþùèå ìîíèòîðèíã ñîñòîÿíèÿ íàâèãàöèîííîãî ïîëÿ, âåäóùèåñòàíöèè, ïðåäíàçíà÷åííûå äëÿ âûðàáîòêè êîððåêòèðóþùåé è èíîéèíôîðìàöèè, è ñòàíöèè ïåðåäà÷è äàííûõ, òðàíñëèðóþùèå âûðàáîòàííóþ èíôîðìàöèþ íà êîñìè÷åñêèé ñåãìåíò.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
