Для потребителя, находящегося на поверхности Земли, существует строго определенная область возможных значений задержек (τ min ,τ max) и доплеровских смещений частот (fD min, fDmax) = ±5кГц сигналов от НКА. Каждая пара значений (τ , fD) может соответствовать только какому-либо одному спутнику. Процедура поиска заключается в последовательном переборе множества возможных значений (τ , fD) и сопоставлении их с задержкой и доплеровским сдвигом каждого сигнала из общей совокупности сигналов, принятых антенной приемника. Таким образом поиск проводится по сигналу каждого спутника в отдельности. Благодаря многоканальной структуре приемника поиск можно вести параллельно по нескольким спутникам, что значительно сокращает время позиционирования. Кроме того, для ускорения поиска по отдельному спутнику выделенный ему канал, как правило, также имеет многоканальную структуру.
Алгоритм слежения осуществляется системой фазовой автоподстройки (ФАП) и схемой слежения за задержкой (ССЗ). Часть алгоритма реализуется в корреляторе, а замыкается контур слежения через процессор, который выдает управляющие коды на генератор опорного колебания (на рисунке 1 контур слежения показан красным цветом).
Ниже рассмотрена методика уточнения радионавигационных параметров τ и fD в приемнике.
Дальность при навигационных измерениях характеризуется временем распространения сигнала от спутника до объекта. Информация, содержащаяся в навигационном сообщении, позволяет установить момент излучения некоторого фрагмента сигнала со спутника (метка времени). Разность между моментом приема этого фрагмента сигнала tприема и моментом излучения его спутником tизлучения равна задержке сигнала: τ = t приема – t излучения . Задержка умноженная на скорость света, является псевдодальностью.
На основании измерений параметров опорного гармонического колебания определяют частоту и фазу несущего колебания принятого сигнала спутника. Уход его частоты относительно номинального значения даст доплеровское смещение частоты fD = fноминальное –fвх.сигнала , по которомуоценивается скорость потребителя относительно спутника (псевдоскорость).
Процессор является устройством, в котором реализуется вычислительный процесс и управление работой приемника. Он решает следующие задачи: выбор рабочего созвездия НКА из числа видимых спутников; цифровая обработка данных коррелятора для замыкания контуров алгоритмовпоиска сигналов по задержке и частоте, а также слежения за фазой и задержкой сигнала; преобразование радионавигационных параметров в навигационные (алгоритмы вторичной обработки); сглаживание и фильтрация измеренных навигационных параметров; решение навигационной задачи с выдачей координат и параметров движения объекта; фильтрация координат; комплексирование с данными автономных навигационных систем объекта (для комплексных систем навигации); форматирование и дешифрация эфемеридной информации; расчет прогнозируемыхзначений ошибок; накопления и хранение альманаха; контроль работоспособности отдельных блоков и АП в целом.
На точность определения координат влияет взаимное расположение спутников и потребителя. В аппаратуре потребителя для определения его местоположения используются сигналы не всехвидимых спутников, а лишь некоторых из них, которые образуют так называемоерабочее созвездие. В процессе работы навигатора рабочее созвездие постоянно обновляется. Существует такое понятие как оптимальное рабочее созвездие, когда один спутник находится в зените, а еще три спутника равномерно распределены в зоне видимости, образуя тетраэдр. В аппаратуре потребителя рабочее созвездие выбирается таким, чтобы оно было как можно ближе к оптимальному.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.