Технические разделы

Основные особенности системы

Спутниковая система "Навстар" является среднеорбитальной квазидальномерной, обеспечивающей определение координат места, скорости изменения координат и поправки к шкале времени. Первоначально глобальность системы предполагалось обеспечить за счет равномерного размещения 24 космических аппаратов (КА) на круговых средневысотных орбитах высотой около 20000 км в трех плоскостях, наклонных на 63° к плоскости экватора и разнесенных по долготе на 120°. Такое расположение КА гарантирует видимость 6-11 КА в любой точке и в любое время. Затем концепция изменилась: на шести орбитах предполагается разместить 18 КА по три на каждой. Кроме того, предусматривается наличие трех резервных КА. При такой структуре системы количество видимых несколько раз в день с длительностью 20 - 30 мин КА может быть менее четырех. Система является квазидальномерной, так как используемые для определения координат временные задержки между потребителем и КА измеряются с систематической погрешностью вследствие рассогласования шкал времени, формируемых на борту потребителя и КА. Для исключения этой погрешности, измеренные квазидальности до разных КА попарно вычитаются, в результате чего формируется разностно-дальномерные измерения. С учетом этого, квазидальномерная система является разностно-дальномерной.

Измерения квазидальностей выполняются путем измерения временных интервалов между огибающими псевдослучайных последовательностей импульсов, принимаемых с КА и формируемых на борту потребителя. Поэтому для случая определения координат места и поправки к шкале времени система является импульсной.

При определении мгновенной скорости изменения координат места потребителя измеряются квазидоплеровские сдвиги частот путем измерения рассогласования между несущими частотами, принимаемыми к КА, и несущей частотой, формируемой на борту потребителя. Поэтому для случая определения скорости система является фазовой. Следует особо отметить высокую точность измерения текущей скорости по сигналам системы "Навстар". Сигналы этой системы шумоподобны и представляют собой непрерывные фазоманипулированные синусоидальные напряжения. Мощность сигналов на входе приемника аппаратуры потребителя (АП) в полосе частот, согласованной с одиночным импульсом шумоподобного сигнала, в десятки тысяч раз меньше уровня шума. Вследствие этого обнаружить, а тем более распознать структуру сигналов системы практически невозможно. Система обладает высокой помехозащищенностью. Величина отношения средней мощности сигнала после его свертки к мощности шума в полосе 1 Гц, которая позволяет оценить величину отношения сигнал - шум (по мощности) на выходе системы с различными полосами пропускания, составляет более 1000.

Одновременно с навигационно-временной информацией в виде потока шумоподобных импульсов система передает информационный поток, содержащий данные о параметрах орбит (альманахе), координатах КА (эфемеридах), о параметрах ухода частично-временной шкалы стандартов частоты и времени КА и др.

Система непрерывно передает два навигационно-информационных потока данных, обеспечивающих определение навигационных параметров потребителя с разной степенью точности. Так называемый С/А-сигнал (Clear or Coarse Acquisition - легко или грубо обнаруживаемый) предназначен для определения навигационно-временных параметров с меньшой точностью и может быть использован широким кругом потребителей, в первую очередь гражданских. Р-сигнал (Protected or Precise - санкционированный или точный) предназначен для военных потребителей с использованием специальных модификаций АП. Соотношение погрешностей между С/А и Р - сигналов составляет 10:1. Однако, величина погрешностей определения скорости по сигналам системы одинакова.

Для расчета навигационно-временных параметров потребителя достаточно трех - четырех КА из 6 - 11 видимых. При наличии 3 КА можно определить плановые координаты, если известна высота потребителя, при наличии 4 КА - все три координаты места, включая высоту, по одному КА - поправку к местной шкале времени при известных координатах объекта.

Еще статьи по технике и технологиям

Разработка учебного передатчика на частоту 27 МГц
Темой дипломного проекта является разработка учебного передатчика на частоту 27 МГц. Передатчик предназначен для обеспечения учебного процесса по дисциплине «Радиопередающие устройства». Актуальность проекта заключается ...

Цифровой термометр на базе контроллера PIC16F877
В настоящее время более тридцати зарубежных фирм выпускают микроконтроллеры массового применения с разрядностью 8 бит, недорогие и пригодные для использования в самых разнообразных приложениях. Однако именно микроконтролл ...

© 2020 | www.techexpose.ru