
- •Приймач срнс navstar
- •Розділ 1. Огляд літературних джерел
- •1.1. Супутникова радіонавігаційна система глонасс
- •1.1.1 Історія створення системи
- •1.1.2 Призначення, загальна характеристика і склад системи
- •1.2. Космічний сегмент
- •1.2.1 Орбітальне угруповання
- •1.2.2 Навігаційний космічний апарат
- •1.3 Структура навігаційних радіосигналів.
- •1.3.1 Частотний план
- •1.4 Зміст навігаційного повідомлення
- •1.5 Наземний комплекс управління
- •1.6. Сегмент споживача.
- •1.6.1 Навігаційна апаратура споживачів
- •2.1 Navstar (Navigation Satellite Timing and Ranging)
- •2.2 Історія створення системи gps navstar.
- •2.2 Призначення, загальна характеристика і склад системи.
- •2.7 Диференціальний режим
- •2.4 Структура навігаційних радіосигналів системи gps
- •2.5 Формування інформаційного сигналу в gps
- •2.6 Cтруктура та зміст навігаційних даних, переданих із супутників gps.
- •2.6.1 Загальна характеристика формату повідомлення.
- •2.6.2 Альманах та Ефемерида.
- •2.7 Застосування gps.
1.4 Зміст навігаційного повідомлення
По своєму змісту навігаційне повідомлення поділяється на оперативну і не оперативну інформацію
Оперативна інформація містить:
оцифровку міток часу НКА;
зсув шкали часу НКА відносно шкали часу системи ГЛОНАСС;
відносну зміну несучої частоти випромінюваного навігаційного сигналу від номінального значення;
ефемериди НКА та інші параметри
Не оперативна інформація містить альманах системи, який містить в собі:
дані про стан всіх НКА системи( альманах стану)
зсув шкали часу кожного НКА відносно шкали часу системи ГЛОНАСС(альманах фаз)
параметри орбіт всіх НКА системи (альманах орбіт);
зсув шкали часу системи ГЛОНАСС відносно UTC(SU) та інші параметри
1.4.1 Структура навігаційного Повідомлення Навігаційне повідомлення передається у вигляді потоку цифрової інформації, закодованої за кодом Хеммінга і перетворений у відносний код. Структурно потік ЦІ формується у вигляді безперервно повторюваних суперкадрів. Суперкадр складається з 5кадрів, кадр складається з кількох рядків ЦІ. Межі рядків, кадрів і суперкадрів різних НКА синхронні з похибкою не більше 2 мс.
1.4.2 Структура суперкадра Суперкадр має тривалість 2,5 хв і складається з 5 кадрів тривалістю 30 секунд. Кожен кадр складається з 15 рядків тривалістю 2 с. У межах кожного суперкадра передається повний обсяг неоперативної інформації (альманах) для всіх 24 НКА системи ГЛОНАСС. На рис. 4.1. наведена структура суперкадра .
1.4.3 Структура кадру Навігаційний кадр є частиною суперкадра. Кожний навігаційний кадр має тривалість 30 с і складається з п'ятнадцяти рядків тривалістю 2 с кожна. У межах кожного кадру передається повний обсяг оперативної ЦІ для даного НКА і частина неоперативної ЦІ. У кожному кадрі суперкадра інформація(з 1 по 4 рядка) відноситься до того супутнику, з якого вона надходить (оперативна інформація). Ця інформація в межах суперкадра не змінюється. Рядки з 6 по 15 кожного кадру зайняті неоперативною інформацією (альманах) для 24-х супутників системи: по п'яти супутників в кадрах з 1 по 5 і по чотири супутників у 5 кадрі. Неоперативна інформація (альманах) для одного супутника займає два рядки. Інформація п'ятого рядка в кадрі відноситься до неоперативної інформації і повторюється в кожному кадрі суперкадра. Альманах системи ГЛОНАСС, рухаючись в межах суперкадра, розподіляється по навігаційним кадрам як показано в таблиці 4.1.
Таблица 4.1 Розподілення альманаху системи ГЛОНАСС по кадрам суперкадра
Номер кадра в суперкадрі |
Номера НКА, для яких в даному кадрі передаеться альманах |
1 |
1 – 5 |
2 |
6 – 10 |
3 |
11 – 15 |
4 |
16 – 20 |
5 |
21 - 24 |
Рис. 4.1. Структура суперкадра навігаційного повідомлення ГЛОНАСС
1.5 Наземний комплекс управління
Сегмент наземного комплексу управління (НКУ) системи ГЛОНАСС виконує наступні групи задач:
ефемеридне і частотно-часове забезпечення НКА;
моніторинг радіонавігаційного поля
радіотелеметричний моніторинг НКА
командне й програмне радіоуправління НКА
Рис 2.2 Сегмент наземного комплексу управління системи ГЛОНАСС
НКУ включає наступні взаємозв’язані стаціонарні елементи:
Центр управління системою (ЦУС)
Центральний синхронізатор (ЦС)
Командну станцію стеження (КСС)
Контрольні станції (КС )
Систему контролю фаз (СКФ)
Квантово- оптичні станції (КОС)
Апаратуру контролю поля (АКП)
НКУ виконує такі функції:
Проведення траєкторних вимірювань для визначення, прогнозування і безперервного уточнення параметрів орбіт всіх супутників
Часові виміри для визначення для визначення розбіжності бортових шкал часу (БШЧ) всіх НКА з системною шкалою часу системи, синхронізація БШЧ кожного НКА з часовою шкалою ЦС і служби єдиного часу(СЕЧ) шляхом фазування і корекції БШЧ
Формування масиву службової інформації (навігаційних повідомлень), який містить в собі прогнозовані ефемериди, альманах і поправки БШЧ кожного НКА та інші дані, які необхідні для формування навігаційних кадрів
Передача масиву службової інформації в пам'ять кожного НКА та контроль за його проходженням
Контроль по телеметричним каналам за роботою бортових систем НКА та діагностика їх стану
Управління рухом супутників та роботою їх бортових систем шляхом видачі команд управління
Контроль характеристик навігаційного поля
Визначення зсуву фази далекомірного навігаційного сигналу НКА по відношенню до фази сигналу ЦС
Планування роботи всіх технічних засобів НКУ, автоматизована обробка і передача даних між елементами НКУ.
Ефемеридне забезпечення НКА означає: визначення і прогноз параметрів руху НК та “ закладку ” на борт НКА для кадрів цифрової інформації у навігаційних радіосигналах.
Частотно-часове забезпечення НКА означає: визначення та прогноз БШЧ відносно ШЧ системи та “закладку” на борт НКА частотно-часових поправок (ЧЧП) к БШЧ, які поміщаються в кадри цифрової інформації в навігаційних радіосигналах.