Полная версия

Главная arrow Техника arrow Беспроводные технологии на автомобильном транспорте. Глобальная навигация и определение местоположения транспортных средств

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

ЧАСТОТНЫЙ ПЛАН РАДИОСИГНАЛОВ ГЛОНАСС

Распределение частот на двух частотных поддиапазонах

Среди ключевых отличий GPS от ГЛОНАСС — способы передачи сигналов разными НКА. В GPS благодаря применению кодового разделения каналов (CDMA) передача навигационных радиосигналов осуществляется на двух фиксированных частотах (L1 и L2). При частотном методе разделении (FDMA), которое используется в системе ГЛОНАСС, шумоподобные навигационные радиосигналы передаются на несовпадающих парах несущих частот.

Интерфейс между подсистемой космических аппаратов (ПКА) и навигационной аппаратурой потребителей (НАП) состоит из радиолиний L-диапазона частот. L — это диапазон частот дециметровых длин волн, который используется для наземной и спутниковой радиосвязи. Диапазон простирается от 1 до 2 ГГц электромагнитного спектра (длины волн от 30 до 15 см).

В ГЛОНАСС каждый НКА модификаций ГЛОНАСС и ГЛОНАСС-М используется частотное разделение навигационных радиосигналов НКА в обоих поддиапазонах L1 и L2. Каждый НКА излучает два фазоманипулированных сигнала, т.е. использует

свою пару литерных частот, одна из которых принадлежит диапазону Ы ~ 1600 МГц, другая — диапазону Ь2 ~ 1250 МГц.

Сигнал в диапазоне Ы находится на центральной частоте 1602 МГц, а частота передачи спутников определяется по формуле

/, = 1602 МГц + п • 0,5625 МГц,

где п — номер частотного канала (п = -7, -6, -5, ..., 0, ..., 6, ранее /7 = 0, ..., 13).

Сигнал в диапазоне Ь2 находится на центральной частоте 1246 МГц, а частота каждого канала определяется по формуле

/2 = 1246 МГц + п • 0,4375 МГц.

Математически способ определения номинальных значений несущих частот в верхнем (П) и нижнем (Ь2) диапазонах выглядит следующим образом:

А.к = А.о + кАА’ /го = 1602,0000 МГц; А/; = 0,5625 МГц;

Аис = /2.0 + *46; Ло = 1246,0000 МГц; ДГ2 = 0,4375 МГц;

А.к^ =9/7,

где к — литера (условный порядковый номер) пары несущих частот А к и А в диапазонах П и Ь2. При этом крайним значениям литер к = 1 и к = 24 соответствовали следующие значения несущих частот:

Ал = 1602,5625 МГц; А.и = 1615,5000 МГц;

/2, = 1246,4375 МГц; /2 24 = 1256,5000 МГц.

Распределение номеров к между НКА отображается в альманахе системы.

Для каждого НКА рабочие частоты поддиапазонов Ы и Ь2 когерентны и формируются от общего стандарта частоты. Номинальное значение частоты этого стандарта с точки зрения наблюдателя, находящегося на поверхности Земли, равно 5,0 МГц. Для компенсации релятивистских эффектов частота, формируемая бортовым стандартом частоты, с точки зрения наблюдателя, находящегося на НКА, смещена относительно 5,0 МГц на относительную величину Д///= —4,36 • Ю“10 или Д/= —2,18 • 10~3 Гц, т.е. равна 4,99999999782 МГц (величины даны для номинального значения высоты орбиты НКА, равного 19 100 км).

Сигналы передаются с расширением спектра методом прямой последовательности (ОБЭБ) и модуляцией через двоичную фазовую манипуляцию (ВР8К).

В системе ГЛОНАСС опорный генератор имеет частоту 5 МГц, в два раза меньшую по сравнению с GPS (10,23 МГц). Символы СТ-кода ГЛОНАСС передаются с тактовой частотой 511 кГц и имеют период повторения около 2 мкс. Для формирования ПСП используется 9-разрядный сдвиговый регистр. Количество символов в коде составляет МСТ = 29 - 1 = 511, а длительность кода равна около 1 мс, т.е. такая же, как и в GPS.

Находящиеся в противоположных точках орбитальной плоскости (антиподные НКА), могут передавать навигационные радиосигналы на одинаковых частотах. Отношение рабочих частот L1 и L2, излучаемых определенным НКА, составляет: fK2/fKX = 7/9.

Примечание. С 2013 г. в системе ГЛОНАСС используются спутники ГЛОНАСС-К2 с кодовым разделением сигналов. В спутниках применяются три открытых и два зашифрованных сигнала в формате CDMA.

Мощность радиосигналов, принимаемых приемником потребителя

Мощность радиосигнала, принимаемого потребителем от НКА ГЛОНАСС-М, на выходе приемной линейно поляризованной антенны с коэффициентом усиления +3 дБ и при угле места НКА более 5° составляет не менее —161 дБ Вт для частот поддиапазонов Ы и 1.2.

Излучаемый каждым НКА системы ГЛОНАСС навигационный радиосигнал в поддиапазонах П и Ь2 имеет правую круговую поляризацию.

Спектр мощности навигационного радиосигнала практически полностью определяется тактовой частотой ПСП, которая на несколько порядков превышает тактовую частоту ЦИ. Соответственно, ширина основного лепестка огибающей спектра мощности радиосигнала, модулированного СТ-кодом, равна 1,022 МГц, а ВТ-кодом —10,22МГц.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>