Интерфейс системы ГЛОНАСС

Сегмент потребителей

В состав сегмента потребителей принято включать сообщество потребителей навигационной услуги, приемники навигационного сигнала, излучаемого спутниками, и подключаемое периферийное оборудование -антенны, устройства отображения информации, блоки автоматики и вспомогательное программное обеспечение. Потребитель может быть стационарным или подвижным, наземным (сухопутным или морским), воздушным или космическим. Присутствие человека в качестве оператора или прямого потребителя навигационной услуги не является обязательным. Но, в любом случае, конечными потребителями навигационной услуги являются люди.

Поскольку по ряду причин более широкое распространение в мире получила система GPS, практически все приемники системы ГЛОНАСС принимают также сигналы GPS, но отнюдь не все приемники системы GPS принимают сигналы системы ГЛОНАСС.

После приема и обработки навигационных сигналов аппаратура потребителя измеряет и вычисляет навигационные параметры: псевдодальность и псевдоскорость; вычисляет геоцентрические координаты, переводит их в геодезические координаты, вектор скорости и высоту над опорным эллипсоидом; находит поправку к местной шкале времени относительно системного времени.

Интерфейс системы подразумевает под собой перечень требований, описаний и технические стандарты сигналов, путем которых происходит передача информации от космического сегмента СНС ГЛОНАСС к сегменту потребителей. НКА используют для передачи информации шумоподобные фазоманипулированные сигналы, излучаемые на двух несущих частотах: L1 (1600 МГц) и L2 (1250 МГц). Навигационные измерения в двух диапазонах частот позволяют свести к минимуму ионосферные погрешности.

Интерфейс СНС ГЛОНАСС беззапросный, т.е. НКА излучают радиосигналы на частотах L 1 и L2 непрерывно, и любой приемник потребителя, находящийся в зоне радиовидимости НКА, в произвольный момент времени может получать от него навигационную информацию в пассивном режиме.

В системе ГЛОНАСС используется частотное разделение каналов. Для НКА, находящихся на взаимно антиподных орбитальных позициях, можно применить одинаковые несущие частоты, поэтому при 24 действующих НКА минимальное число несущих частот в каждом диапазоне равно 12. Наземный или околоземный потребитель не может принимать сигналы одновременно от двух антиподных НКА, поэтому неоднозначность не возникает.

Космическому потребителю могут быть видны одновременно оба антиподных спутника. Но проблема неоднозначности достаточно легко решается за счет пространственной и доплеровской селекции сигналов. Во-первых, невозможно создать такую широконаправленную антенну, которая была бы способна одинаково эффективно принимать сигналы спутников с разных направлений. Поэтому используют разные направленные приемные антенны, подключенные к разным приемникам. Таким образом, происходит пространственное разделение сигналов.

Во-вторых, поиск несущей частоты каждого НКА производится в довольно узкой полосе частот (около 1 кГц) около прогнозируемого значения, с учетом доплеровского сдвига. Для наземных объектов максимальный доплеровский сдвиг может достигать ± 5 кГц, тогда как для низкоорбитальных космических объектов доплеровский сдвиг достигает ± 40 кГц, что позволяет однозначно идентифицировать сигнал НКА по доплеровскому сдвигу.

В СНС ГЛОНАСС излучаются навигационные сигналы двух типов: стандартной точности и высокой точности. Сигнал стандартной точности с тактовой частотой 0,511 МГц предназначен для использования гражданскими потребителями, находящимися в любой стране мира. Сигнал высокой точности с тактовой частотой 5,11 МГц модулирован специальным (закрытым) кодом и не рекомендован к исполь­ зованию без согласования с МО РФ. На практике это означает, что аппаратура потребителя, способная использовать закрытый код высокой точности может быть изготовлена и передана потребителю только с разрешения МО РФ. Использование этой аппаратуры также регламентируется соответствующими нормативными актами и должностными инструкциями.

На частоте L 1 излучаются сигналы стандартной и высокой точности, а на частоте L2 (до модификации) - только высокой точности. Таким образом, гражданским пользователям была недоступна двухчастотная коррекция ионосферной задержки распространения радиосигнала. В соответствии с планом модернизации СНС, на спутниках ГЛОНАСС-М реализовано предоставление сигнала стандартной точности и по каналу L2. Это позволяет увеличить точность определений для гражданских пользователей.

В системе ГЛОНАСС не используется режим преднамеренного ухудшения навигационных характеристик кода стандартной точности.

Дата добавления: 2015-05-26