Разработка опорной станции наземного комплекса контроля и управления космической навигационной системы ГЛОНАСС, страница 7

Одним из основных элементов ОС БИС является высокоточный многоканальный измеритель временных задержек и фазы несущей (радионавигационных параметров), принимающий одновременно сигналы от всех радиовидимых КА на всех излучаемых частотах различных КНС (ГЛОНАСС, GPS, Galileo). Создание отечественного надежного высокоточного измерителя временных  задержек и фазы несущей совместно с антенной системой, обеспечивающей стабильный прием навигационных сигналов - главная проблема внедрения беззапросной  технологии ЭВО в КНС ГЛОНАСС.

Был разработан и создан совместно с антенной системой  новый измеритель навигационных параметров по сигналам КНС ГЛОНАСС и GPS, обеспечивающий измерения временных задержек и фазы несущей для частотных диапазонов L1 и L2. Данный измеритель получил название МРК – 33 (рисунок 3.1.1).


Рисунок 3.1.1 – МРК – 33

Основной целью при создании МРК – 33 являлось повышение точности оценки параметров сигналов, в проектирование.

-  минимизация систематической погрешности измерения разности задержек сигнала НКА на частотах L1 и L2 за счет использования единого для сигналов этих диапазонов высокоизбирательного фильтра основной частотной селекции, выполненного по технологии ПАВ;

-  реализация следящих измерителей радионавигационных параметров сигналов в программной части МРК – 33, с использованием информации, полученной по каналу измерения фазы сигнала в канале измерения задержки дальномерного кода, что обеспечивает высокую точность измерений, минимизацию аппаратурных затрат;

-  использование специальной антенной системы, состоящей из раздельных антенн для приема радиосигналов частотных диапазонов L1 и L2, обеспечивающих стабильные фазовые характеристики;

-  калибровка фазовых характеристик антенн и антенной системы в целом на специальном стенде и использование результатов калибровочных измерений для пересчета результатов измерений с различных направлений и на различных частотах к единому фазовому центру антенной системы.


3.1.1 Рабочие характеристики МРК – 33

Проведение измерений текущих навигационных параметров (ИТНП) в составе:

-  кодовой псевдодальности на тактовых частотах сигналов:

по всем радиовидемым КА “ГЛОНАСС”, “ГЛОНАСС–М”, “ГЛОНАСС–К” в двух частотных диапазонах L1 ((1598,0625…1608,75)±5,11 МГц) L2 ((1242,9375…1251,25)±5,11 МГц) по КА GPS в частотном диапазоне L1 (1575,42±1,023 МГц),

-  Измерения по фазе несущей частоте L1, L2 КА “ГЛОНАСС”, “ГЛОНАСС – М”,“ГЛОНАСС – К”,L1 КА GPS.

Проведение ИТНП суммарно не менее чем по 24 КА систем ГЛОНАСС и GPS одновременно.Режимы работы: только ГЛОНАСС, только GPS, комбинированный ГЛОНАСС и GPS.

Приём информации навигационных кадров:

-  Сигналов ВТ и СК КА “ГЛОНАСС”, “ГЛОНАСС – М”,“ГЛОНАСС – К”;

-  Сигналов С/А КА GPS

Обеспечивает формирование шкалы времени как с использованием собственного высокостабильного стандарта частоты, так и от внешнего сигнала опорной частоты, формирует сигнал аппаратурной секундной метки и обеспечивает высокоточное измерение временного рассогласования шкалы времени ПИБ и внешней метки времени.

Требования к точности проведения ИНТП начиная с угла места 15˚ среднеквадратическое отклонение аппаратурной погрешности измерения псевдодальности МРК – 33 на интервале осреднения 30 с не должно превышать:

-  0,1…0,3м в диапазонах частот L1 и L2 ГЛОНАСС

-  0,2м в диапазонах частот L1 (по С/А коду)


-  0,002м при измерении по фазе несущих частот L1 и L2 ГЛОНАСС и GPS.

Точностные характеристики МРК – 33 по результатам автономных испытаний за период с 25.10 по 15.11.04г. (стенд НПО ПМ в КНЦ СО РАН, г. Красноярск) по реальным навигационным сигналам КА систем ГЛОНАСС и GPS:

-  Шумовая погрешность одночастотных фазовых пятисекундных измерений GPS не превышает 1мм (СКО).

-  Шумовая погрешность двухчастотных фазовых пятисекундных измерений ГЛОНАСС <<1,6см (шум измерений за счет цезиевого бортового стандарта).

-  Шумовая погрешность одночастотных кодовых пятисекундных измерений GPS не превышает 5мм (СКО).