зволяє автономно працювати протягом 180 днів без коригування параметрів орбіти з землі, користуючись лише автономним комплексом взаємної синхронізації супутників. Апарати Блок-IIF передбачається використовувати натомість відпрацьованих Блок-IIR.
Малюнок 6. Сегмент наземного комплексу управління системи GPS
Структура навігаційних радіосигналів системи GPS
В системі GPS використовується кодове розділення сигналів (СDMA), тому всі супутники випромінюють сигнали з однаковою частотою. Кожен супутник системи GPS випромінює дві фазоманіпулірованних сигналу. Частота першого сигналу становить L1=1575,42 МГц, а другого - L2=1227,6 МГц. Сигнал несучої частоти L1 модулюється двома двійковими послідовностями, кожна з яких утворена шляхом підсумовування по модулю 2 далекомірного коду і переданих системних і навігаційних даних, формованих зі швидкістю 50 біт/с. На частоті L1 передаються два квадратурні компоненти, біфазної маніпульовані двійковими послідовностями. Перша послідовність є сумою по модулю 2 точного далекомірного коду Р або засекреченого коду Y і навігаційних даних. Друга послідовність також є сумою по модулю 2 грубого С/A (відкритого) коду і тій же послідовності навігаційних даних.
Радіосигнал на частоті L2 біфазної маніпулювати тільки однієї з двох раніше розглянутих послідовностей. Вибір модулирующей послідовності здійснюється по команді з Землі.
Кожен супутник використовує властиві тільки йому далекомірні коди С/A і Р (Y), що і дозволяє розділяти супутникові сигнали. У процесі формування точного далекомірного Р (Y) коду одночасно формуються мітки часу супутникового сигналу.
Склад і структура навігаційних повідомлень супутників системи GPS
Структурний поділ навігаційної інформації супутників системи GPS здійснюється на Суперкадр, кадри, підкадрів і слова. Суперкадр утворюється з 25 кадрів і займає 750 с (12,5 хв). Один кадр передається протягом 30 с і має розмір 1500 біт. Кадр розділений на 5 підкадрів по 300 біт і передається протягом інтервалу 6 с. Початок кожного підкадрів позначає мітку часу, відповідну початку/закінченню чергового 6-с інтервалу системного часу GPS. Підкадрів складається з 10 30-біт слів. У кожному слові 6 молодших розрядів є перевірочними бітами.
У 1-, 2- і 3-му підкадрів передаються дані про параметри корекції годинника і дані ефемерид КА, з яким встановлено зв'язок. Зміст і структура цих підкадрів залишаються незмінними на всіх сторінках суперкадра. У 4- і 5-м підкадрів міститься інформація про конфігурацію та стан всіх КА системи, альманахи КА та спеціальні повідомлення параметри, що описують зв'язок часу GPS з UTC, та інше.
Визначення координат споживача
Для визначення координат споживача необхідно знати координати супутників (не менше 4) і дальність від споживача до кожного видимого супутника. Для того, щоб споживач міг визначити координати супутників, випромінювані ними навігаційні сигнали моделюються повідомленнями про параметри їх руху. В апаратурі споживача відбувається виділення цих повідомлень і визначення координат супутників на потрібний момент часу.
Координати і складові вектора швидкості змінюються дуже швидко, тому повідомлення про параметри руху супутників містять відомості не про їх координатах і складових вектора швидкості, а інформацію про параметри деякої моделі, апроксимуючої траєкторію руху КА на досить великому інтервалі часу (близько 30 хвилин). Параметри апроксимуючої моделі змінюються досить повільно, і їх можна вважати постійними на інтервалі апроксимації.
Параметри апроксимуючої моделі входять до складу навігаційних повідомлень супутників. В системі GPS використовується кеплеровским модель руху з оскулюючі елементами. У цьому випадку траєкторія польоту КА розбивається на ділянки апроксимації тривалістю в 1:00. У центрі кожної ділянки задається вузловий момент часу, значення якого повідомляється споживачеві навігаційної інформації. Крім цього, споживачеві повідомляють параметри моделі оскулюючих елементів на вузловий момент часу, а також параметри функцій, апроксимуючих зміни параметрів моделі оскулюючих елементів в часі як попередньому вузловому елементу, так і наступному за ним.
В апаратурі споживача виділяється інтервал часу між моментом часу, на який потрібно визначити положення супутника, і вузловим моментом. Потім за допомогою апроксимуючих функцій та їх параметрів, виділених з навігаційного повідомлення, обчислюються значення параметрів моделі оскулюючих елементів на потрібний момент часу. На останньому етапі за допомогою звичайних формул кеплеровской моделі визначають координати і складові вектора швидкості супутника.
В системі Глонасс для визначення ...
