Мир Знаний

Анализ погрешностей спутниковой радионавигационной системы работающей в дифференциальном режиме (стр. 5 из 21)

Таблица 2.4 – Информация по альманаху GPS

Расположение информации: слово, разряды Символьное обозначение Содержание информации
Подкадр 4, строки со 2 по5 и с 7 по 10; подкадр 5, строки с 1 по 24
1 Слово 3Разряды 9-24 e Эксцентриситет (пониженная точность)
2 Слово 4Разряды 1-8 toa Опорное время привязки альманаха
3 Слово 4Разряды 9-24 δi Отклонение от номинального угла наклонения орбиты спутника. За номинальный угол наклонения принята величина равная i0 = 0.3 полуцикла
4 Слово 5Разряды 1-16 ΩOMEGADOT Скорость изменения прямого восхождения (пониженная точность)
5 Слово 6Разряды 1-24
Корень квадратный из большой полуоси орбиты спутника (пониженная точность)
6 Слово 7Разряды 1-24 Ω0OMEGA 0 Долгота восходящего узла орбитальной плоскости на недельную эпоху (пониженная точность)
Слово 8Разряды 1-24 ω Аргумент перигея (пониженная точность)
Слово 9Разряды 1-24 M0 Средняя аномалия на время привязки (пониженная точность)
Слово 10Разряды 1-8, 20-22 af0 Коэффициент (постоянной составляющей) аппроксимации временных параметров альманаха
Слово 10Разряды 9-19 af1 Коэффициент (первого порядка составляющей) аппроксимации временных параметров альманаха
Подкадр 5, строка 25
Слово 3Разряды 9-16 toa Опорное время привязки альманаха в неделе с номером WNa
Слово 3Разряды 17-24 WNa Полный номер недели, к которой относится опорное время привязки альманаха (toa)

Содержание и расположение информации для привязки системного времени GPS к UTC приведено в таблице 2.5.

Таблица 2.5 – Информация по параметрам UTC для привязки системного времени GPS к UTC

Расположение информации: слово, разряды Символьное обозначение Содержание информации Цена деления младшего разряда Единицы измерений
Подкадр 4, строка 18
1 Слово 6Разряды 1-24 A1 Коэффициенты при первом и нулевом членах аппроксимирующего полинома 2-50 Секунда
2-30 секунда
2 Слово 7Разряды 1-24Слово 8Разряды 1-8 A0
3 Слово 9Разряды 9-16 tot Опорное время UTC 212 Секунда
4 Слово 8Разряды 17-24 WNt Восемь младших разрядов текущей недели, указанной в подкадре 1 словом 3 1 Недели
5 Слово 9Разряды 1-8 ΔtLS Секундная коррекция 1 Секунда
6 Слово 9Разряды 9-16 WNLSF Восемь младших разрядов недели, на которой планируется или проведена односекундная коррекция времени 1 Недели
7 Слово 9Разряды 17-24 DN День недели WNLSF, в конце которого планируется или проведена односекундная коррекция времени 1 Сутки
8 Слово 10Разряды 1-8 ΔtLSF Значение поправки, обусловленная скачками секунд 1 Секунда

Содержание и расположение информации для ионосферной коррекции GPS приведено в таблице 2.6.

Таблица 2.6 – Информация по параметрам для ионосферной коррекции

Расположение информации: слово, разряды Символьное обозначение Содержание информации Цена деления младшего разряда Единицы измерений
Подкадр 4, строка 18
1 Слово 3Разряды 9-16 α0 Коэффициенты позволяют потребителю применить модель ионосферы для расчета ионосферной задержки. У всех коэффициентов старший разряд является знаковым (+ или -) 2-30 Секунда/ полуцикл
2 Слово 3Разряды 17-24 α1 2-27 Секунда/ полуцикл
3 Слово 4Разряды 1-8 α 2 2-24 Секунда/ (полуцикл)2
4 Слово 4Разряды 9-16 α 3 2-24 Секунда/ (полуцикл)3
5 Слово 4Разряды 17-24 β 0 211 Секунда
214 Секунда/ (полуцикл)
6 Слово 5Разряды 1-8 β 1
216 Секунда/ (полуцикл)2
7 Слово 5Разряды 9-16 β 2
216 Секунда/ (полуцикл)3
8 Слово 5Разряды 17-24 β 3

2.4 Аппаратура потребителя

К числу потребителей СРНС второго поколения относятся наземные объекты (подвижные и неподвижные), летательные аппараты (высокодинамичные и низкодинамичные) и др. В зависимости от типа потребителя требования к точностным характеристикам, числу измеряемых координат и составляющих скорости, допустимому времени вхождения в синхронизм, массогабаритным показателям и стоимости аппаратуры потребителя колеблются в широких пределах. Для наземных и морских объектов достаточно ограничиться измерением двух координат и двух составляющих скорости. Для летательных аппаратов число измеряемых координат и составляющих скорости возрастает до трех. Поэтому номенклатура модификаций бортовой аппаратуры весьма обширна.

Основными задачами, решаемыми аппаратурой потребителя, являются: выбор рабочего созвездия ИСЗ, поиск и опознавание навигационных сигналов ИСЗ, введение в синхронизм систем слежения по времени запаздывания и фазе несущей частоты дальномерных сигналов, измерение времени запаздывания и доплеровского сдвига частоты, выделение и расшифровка содержания навигационного (информационного) сообщения, расчет координат ИСЗ на момент навигационных измерений, решение навигационной задачи (определение координат и составляющих вектора скорости потребителя, поправок к сдвигу шкал времени и частот), отображение вычисленных данных на информационном табло.

На вход аппаратуры потребителя поступают сигналы от навигационных спутников, находящихся в зоне радиовидимости. Так как для решения навигационной задачи необходимо измерить псевдодальности и псевдоскорости относительно, как минимум, четырех ИСЗ, то АП должна быть многоканальной (от 4 до 12 каналов при работе по одной из систем и более 12 при совмещенной работе по системам ГЛОНАСС и NAVSTAR).

Современные АП являются аналого-цифровыми системами, сочетающими аналоговую и цифровую обработку сигналов. Переход на цифровую обработку осуществляется на одной из промежуточных частот. Основой типового варианта АП являются антенный блок, радиочастотный тракт, коррелятор и вычислительное устройство, представленные на рис. 2.3.

В антенном блоке (АБ) совокупность сигналов от ИСЗ, принятых антенной, усиливается в предварительном усилителе и фильтруется во всей полосе (от 1570 до 1625 МГц в совмещенной АП) несущих частот полосовым фильтром.

В качестве антенны часто используется микрополосковая, что обусловлено ее малой массой и габаритными размерами, простотой изготовления и дешевизной. Микрополосковая антенна состоит из двух параллельных проводящих слоев, разделенных диэлектриком; нижний проводящий слой является заземленной плоскостью, верхний ― собственно излучателем антенны (по форме излучатель может быть прямоугольником, эллипсом, пятиугольником и т.д.). Микрополосковая антенна имеет диаграмму направленности, обеспечивающую прием сигналов правосторонней круговой поляризации из верхней полусферы. Применяются и другие типы слабонаправленных антенн.