1.3.1. Інтерфейси глонасс й gps

Інтерфейс між підсистемою навігаційних супутників й апаратурами споживачів складається з радіоліній L-діапазону частот [2]. Кожен супутник ГЛОНАСС передає навігаційні радіосигнали у двох частотних піддіапазонах (L1 ~ 1,6 Ггц й L2 ~ 1,2 Ггц).

У ГЛОНАСС використається частотний поділ навігаційних радіосигналів супутників в обох піддіапазонах L1 й L2. Кожен супутник передає навігаційні радіосигнали на власних частотах піддіапазонів L1 й L2. Супутники, що перебувають у протилежних крапках орбітальної площини, можуть передавати навігаційні радіосигнали на однакових частотах.

У радіолініях частотних піддіапазонів L1 й L2 супутники ГЛОНАСС передають навігаційні радіосигнали : стандартної точності й високої точності.

Сигнал стандартної точності з тактовою частотою 0,511 МГц призначений для використання простими споживачами.

Сигнал високої точності з тактовою частотою 5,11 МГц модульований спеціальним кодом і не рекомендується до використання без узгодження з Міністерством оборони Російської Федерації.

У ГЛОНАСС не використається режим навмисного погіршення характеристик навігаційного сигналу стандартної точності.

Номінальні значення несучих частот навігаційних радіосигналів супутників ГЛОНАСС у частотних піддіапазонах L1 й L2 визначаються наступними виразами:

f _K1 = f₀₁ + КΔf₀₁,

f _K2 = f₀₂ + КΔf₀₂,

де:

К - номера несучих частот навігаційних радіосигналів, випромінюваних супутником в частотних піддіапазонах L1 й L2, відповідно;

f ₀₁ = 1602 МГц; Δf 1 = 562,5 кГц, для піддіапазона L1;

f ₀₂ = 1246 МГц; Δf 2 = 437,5 кГц, для піддіапазона L2.

Розподіл номінальних значень несучих частот f₁ й f₂ по номерах К наведено в таблиці 3

Розподіл номерів До між супутниками відображається в альманасі системи.

Таблиця 3.

Розподіл несучих частот піддіапазонів L1 й L2

№ частоти	Номінал частоти в піддіапазоні L1, МГц	№ частоти	Номінал частоти в піддіапазоні L2, МГц
13	1609,3125	13	1251,6875
12	1608,75	12	1251,25
11	1608,1875	11	1250,8125
10	1607,625	10	1250,375
09	1607,0625	09	1249,9375
08	1606,5	08	1249,5
07	1605,9375	07	1249,0625
06	1605,375	06	1248,625
05	1604,8125	05	1248,1875
04	1604,25	04	1247,75
03	1603,6875	03	1247,3125
02	1603,125	02	1246,875
01	1602,5625	01	1246,4375
00	1602,0	00	1246,0
-01	1601,4375	-01	1245,5625
4) 2	1600,8750	4) 2	1245,1250
4) 3	1600,3125	4) 3	1244,6875
-04	1599,7500	4124	1244,2500
4) 5	1599,1875	4) 5	1243,8125
4) 6	1598,6250	4) 6	1243,3750
-07	1598,0625	4) 7	1242,9375

Для кожного супутника робочі частоти піддіапазонів L1 й L2 когерентні й формуються від загального стандарту частоти. Номінальне значення частоти цього стандарту, з погляду спостерігача, що перебуває на поверхні Землі, дорівнює 5,0 МГц. Для компенсації релятивістських ефектів частота, формована бортовим стандартом частоти, з погляду спостерігача, що перебуває на супутнику, зміщена відносно 5,0 МГц на відносну величину Δf/f = -4,36*10^-10 або Δf = -2,18*10 ^-3 Гц, тобто дорівнює 4,99999999782МГц (величини дані для номінального значення висоти орбіти супутника ГЛОНАСС, рівного 19100 км). Відношення робочих частот L1 й L2, випромінюваних певним супутником становить:

f2 / f1 = 7/9.

Фактичні значення несучих частот радіосигналів кожного супутника ГЛОНАСС можуть відрізнятися від номінальних значень f на відносну величину, що не перевищує ±2π*10^-11.

Передбачається поетапна зміна частотного діапазону ГЛОНАСС.

Інтерфейс між навігаційними супутниками GPS й апаратурами споживачів складається С двох радіоліній L-діапазону частот [1]. Кожен навігаційний супутник GPS вивчає радіосигнали у двох частотних піддіапазонах. Номінальні несучі частоти:

L1=1575,42 МГц й L2=1227,6 МГц.

В GPS використається кодовий поділ радіосигналів навігаційних супутників в обох піддіапазонах L1 й L2. Кожен супутник передає навігаційні радіосигнали з унікальним кодом на частотах піддіапазонів L1 й L2.

Навігаційними супутниками GPS формуються три псевдовипадкові послідовності кодів дальності (PRN коди): точний (Р код), що є основним кодом дальності, має довжину 7 днів, передається зі швидкістю 10,23 Мбит/с. Семиденна послідовність є сума з модулем 2 двох послідовностей Х1 довжиною 15 345 000 символів і Х2i довгої 15 345 037 символів. Послідовність Х2i - це послідовність Х2, вибірково затримана на 1-37 розрядів. За допомогою цього здійснюється технологія основної кодової генерації, що виробляє набір 37 взаємно, що виключають послідовностей, Р-коду довжиною 7 днів. З них, 32 послідовності призначені для використання при проведенні навігаційних визначень, а що залишилися 5 зарезервовані для інших застосувань.

Y-код, використовується замість Р-кода, коли застосовується антидезінформаційний вид роботи, певний в ICD-GPS-203, ICD-GPS-224, ICD-GPS-225.

Грубий (С/А) код доступний всім споживачам, а спеціальними споживачами використається для виявлення Р (або Y) коду .

Псевдовипадкова послідовність С/А коду застосовується для ідентифікації номера навігаційного супутника, є кодом Голда, має тривалість 1 мсек., передається зі швидкістю 1023 Кбит/с. Послідовність С/А коду є сума з модулем 2 послідовності G1 й G2i , затриманої на 5-950 символів відносно G2, за допомогою чого генерується набір 36 взаємно виключають С/А-кодів. Ідентифікація номерів GPS супутників й C/A кодів наведена в таблиця 4.

Таблиця 4.

Коди GPS

№ супутника	№ сигналу	G2i (С/А коди)	Відповідність Х2і	Затримка в символах для кодів		Перші 10 символів (С/А три останніх цифри записані у вісімковому поданні)
				С/А	Р
1	1	206	1	5	1	1440
2	2	307	2	6	2	1620
3	3	408	3	7	3	1710
4	4	509	4	8	4	1744
5	5	109	5	17	5	1133
6	6	2 0 10	6	18	6	1455
7	7	108	7	139	7	1131
8	8	209	8	140	8	1454
9	9	3 0 10	9	141	9	1626
10	10	203	10	251	10	1504
11	11	304	11	252	11	1642
12	12	506	12	254	12	1750
13	13	607	13	255	13	1764
14	14	708	14	256	14	1772
15	15	809	15	257	15	1775
16	16	9 0 10	16	258	16	1776
17	17	104	17	469	17	1156
18	18	205	18	470	18	1467
19	19	306	19	471	19	1633
20	20	407	20	472	20	1715
21	21	508	21	473	21	1746
22	22	609	22	474	22	1763
23	23	103	23	509	23	1063
24	24	406	24	512	24	1706
25	25	507	25	513	25	1743
26	26	608	26	514	26	1761
27	27	709	27	515	27	1770
28	28	8 0 10	28	516	28	1774
29	29	106	29	859	29	1127
30	30	207	30	860	30	1453
31	31	308	31	861	31	1625
32	32	409	32	862	32	1712
***	33	5 0 10	33	863	33	1745
***	34**	4 0 10	34	950	34	1713
***	35	107	35	947	35	1134

Навігаційні радіосигнали, передані супутниками GPS на несучих частотах L1 й L2, є багатокомпонентним фазоманіпуляційним сигналом. Фазова маніпуляція несучих здійснюється на π радіан.

Квадратурні складові сигналу несучої частоти L1 модулюється двійковими послідовностями P й C/A кодів відповідно, складеними з модулем 2 з даними цифрової інформації навігаційного повідомлення.

Несуча частота L2 модулюється двійковою послідовністю P складеної з модулем 2 С цифрової інформації навігаційного повідомлення.

Основою для формування перерахованих компонентів сигналу є бортовий стандарт частоти.