ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования. Под ред. А.И.Перова (2010) (1151961), страница 74
Текст из файла (страница 74)
462 Дифференииальный режим СРНС ГЛОНАСС Контрольная станция предназначена для обеспечения возможности оперативного контроля состояния и управления функционированием ККС с заданными характеристиками. Она построена на базе современного компьютера с программным обеспечением для контроля и управления ОС, СИК и РМ, а также для регистрации данных. Существует несколько вариантов использования КС. Одна станция может использоваться в составе одной ККС или в составе их сети. Контрольная станция может находиться в одном месте с ОС и СИК или на некотором удалении от них. При совместном размещении КС может состоять из компьютера с программным обеспечением или быть интегрирована в оборудование ОС или СИК. При такой интеграции отпадает необходимость применения КБ1М- сообщений, так как они идентичны используемым в оборудовании вычислительных комплексов ОС и СИК.
Контрольная станция как элемент ККС особенно важна для морских пользователей, предъявляющих высокие требования к СРНС. Возможности контроля состояния системы с помощью КС минимизируют перерывы в обслуживании при возникновении сбоев и нарушениях нормальной работы МДПС за счет оперативного оповещения морских пользователей информацией о состоянии СРНС и МДПС. КС должна обеспечивать хранение данных о состоянии системы с целью их анализа и выработки корректирующих воздействий операторами системы. Она оснащается вычислительным комплексом и средствами связи с ОС и СИК для обмена данными, выработки и передачи управляющих сигналов.
Контрольная станция обеспечивает возможность установки и при необходимости переустановки параметров оборудования ККС МДПС СРНС, текущего контроля функциональных и технических характеристик ее при оперативном оповещении потребителей об отказах или выходе параметров за допустимые пределы, а также дистанционного управления работой ОС и СИК. Роль КС заключается в подтверждении работоспособности ОС, определении параметров передаваемых сообщений и контроле работы ККС МДПС.
Наличие КС в составе ККС МДПС особенно необходимо в случае применения ее в стесненных условиях плавания, где требуются высокие доступность, точность, надежность и целостность системы. Контрольная станция производит управление ККС путем начальной или повторной установки параметров оборудования ОС и СИК. При этом осуществляется выбор режимов работы, порогов для выработки сигналов тревоги, интервалов регистрации данных, графика передачи необходимых дифференциальных сообщений и т.д.
Она обеспечивает также контроль и управление работой ККС МДПС практически в реальном масштабе времени. Контрольная станция принимает информационные сигналы от радиомаяка, ОС и СИК и на программном уровне обеспечивает контроль за параметрами ОС и РМ, а также управляет их работой, включая изменения характеристик передач, переустановку данных, конфигурирование системы и регистрацию данных. 463 Глава 12 Р о маяк с антенной системой обеспечивает передачУ сигналов ду " по закону дифференциальных сообщений спутниковых навиыц ных систем ГЛОНАСС/ОРИ, потребителям. Он имеет основной и резервный каналы и согласуется со всеми типами антенн морских радиомаяков.
Радиомаяк оборудован системой автоматического регулирования, системой дистанционного управления с помощью компьютера, системой контроля и диагностики, а также бесперебойным источником питания. Комплекс оборудования ККС должен полностью удовлетворять международным и национальным требованиям, в том числе: радиомаяк должен обеспечивать работу с антенной, имеющей круговую диаграмму направленности в азимутальной плоскости; радиомаяк должен иметь основной и резервный полукомплекты, а также систему автоматики, контролирующую исправную работу и переключение на резервный полукомплект с настройкой антенного контура; радиомаяк должен обеспечивать непрерывную передачу дифференциальных сообщений со скоростью 50, 100 или 200 бит/с в частотных диапазонах, предназначенных для морской навигации: от 283,5 до 315 кГц в регионе 1 и от 286 до 325 кГц в регионах 2 и 3; при этом должны быть использованы несущие частоты радиомаяков кратные 500 Гц для обеспечения при разделении частот минимальной интерференции соседних каналов и их совместимость; радиомаяк должен обеспечивать непрерывную передачу дифференциальных сообщений с компактным спектром за счет применения для передачи двоичных данных модуляции МФС (класс излучения 010); при этом занимаемая полоса частот при скорости передачи 200 бит/с и 100 бит/с соответственно не должна быть больше 236 Гц и 120 Гц для 99',4 мощности; сигналы дифференциальных сообщений должны передаваться на основной частоте или на поднесущей и излучаться одновременно с излучением сигнала пеленгования; мощность излучения РМ должна обеспечивать рабочую зону действия ДПС с учетом получения заданных доступности, точности и надежности навигационных определений и обычно не превышает 80...100 Вт; дальность действия РМ (при Р„„= 80 Вт) при работе на антенну с действующей высотой не менее 18 м, емкостью 290...1100 пФ и сопротивлением 2...6 Ом должна быть не менее 300 км с обеспечением напряженности поля в точке приема 50 мкВ/м для сигналов пеленгования и не менее 600 км для приема дифференциальных сообщений с уровнем сигнала 5 мкВ/м; защитное соотношение параметров полезного и мешающего сигналов для Европейской зоны приведены в табл.
12.8 для полосы пропускания шириной 4кГц (+ 2 кГц); при их расчете минимальный уровень полезного сигнала, принимаемого в рабочей зоне РМк, который содержит информацию о дифференциальных сообщениях, должна быть не менее 75 мкВ/м; 464 Дифференциальный режим СРНС ГЛОНАСС Таблица 12.8. Защитные соотношения параметров кадры передаваемой информации, формируемые опорной станцией должны соответствовать требованиям В.ТСМ ЯС-104; работа СИК должна обеспечивать обработку сигналов с уровнями на входе от — 160 до — 153 дБВт, принимаемых от всех видимых НС с углами возвышения над горизонтом более 7,5'; при размещении СИК на опорной станции, нормальная работа ее должна обеспечиваться при напряженности электрического поля сигналов на входе от 1 до 24 В/м и напряженности магнитного поля от 0,18 до 4 мА/м.
В настоящее время в эксплуатации находится несколько сот ККС МДПС СРНС бРЯ. Их рабочая зона охватывает прибрежные районы морей и океанов большинства государств. Согласно принятой в США программе развития МДПС СРНС бРЯ введено в эксплуатацию более 50 ККС, зона действия которых охватывает все прибрежные воды США, часть из них размещена в Канаде, что позволяет обеспечить высокоточными навигационными измерениями внутренние водные пути Великих озер и реки Святого Лаврентия.
В США полные эксплуатационные характеристики МДПС СРНС бРЯ достигнуты в 1999 г. За счет распространения ее рабочей зоны на всю территорию США создана Национальная дифференциальная подсистема бРБ с двойным покрытием рабочей зоной всей территории США. С вводом российской ККС МДПС СРНС на базе радиомаяка «Шепелевский» акватория всего Балтийского моря от порта Санкт- Петербурга до Датских проливов покрыта рабочей зоной МДПС СРНС бРЯ. Работа по созданию сети ККС ЫДПС СРНС ГЛОНАСС/бРЯ в России проводится по линии Минтранса в Арктике и на внутренних водных путях и по линии МО РФ в морских прибрежных районах Российской Федерации.
Разработана и утверждена Министерствами транспорта и обороны РФ Межведомственная программа по оборудованию побережья морей Российской Федерации ККС МДПС СНРС ГЛОНАСС/бРЯ. Предлагаемое оснащение позволит удовлетворить не только потребности общего мореплавания, но и нужды других потребителей в прибрежных районах. В интересах морских потребителей на побе- 465 Глава 12 режьях морей Российской Федерации предусмотрена установка более 30 ККС с зоной действия, охватывающей все прибрежные воды и устьевые участки Волги, Дона, Невы, Енисея и других рек, а также Ладожского и Онежского озер. Разработана отечественная аппаратура для ККС МДПС СРНС ГЛОНАСС/ОРИ в составе комплекса оборудования типа СН-3500М (КБ «НАВИС») и радиомаяка «Янтарь — 2М» (АО «ТЕХНОМАРИН»), обеспечивающая определение ДП, независимое формирование ДС СРНС ГЛОНАСС и ДС СРНС ОРИ и возможность их последовательной или параллельной передачи потребителям в стандартном формате ВТСМ ЯС-104.
Первая ККС МДПС СРНС ГЛОНАСС/бРЯ размещена в районе порта Новороссийск. Опорная станция с помощью 28 канальной аппаратуры СРНС принимает сигналы всех видимых спутников ГЛОНАСС и бРЯ, производит выработку дифференциальных поправок, формирует дифференциальные сообщения в стандартном формате КТСМ БС-104 и модулирует ими высокочастотные сигналы, которые радиомаяк усиливает и излучает в эфир. СИК с помощью 28- канальной аппаратуры СРНС принимает сигналы всех видимых спутников ГЛОНАСС и ОРИ, а также с помощью встроенного приемника — сигналы дифференциальных сообщений, и проверяет нахождение контролируемых параметров в допустимых пределах.
Данные о нормальном функционировании подтверждают нормальную работу. При выходе контролируемых параметров за допустимые пределы формируется сигнал тревоги. Контрольная станция построена на базе 1ВМ-совместимого компьютера с программным обеспечением контроля и управления ОС, СИК, РМ и связи с удаленной контрольно- управляющей станцией К81М Бочаге «СОХТКО?. ЯТАТ10Х ХА'ЛЯ».