- •Содержание
- •1. Введение
- •Назначение системы глонасс
- •Состав системы глонасс
- •Концепция навигационных определений
- •2. Общие вопросы
- •2.1 Определение интерфейсного контрольного документа
- •2.2 Согласование и изменение интерфейсного контрольного документа
- •3.1 Определение интерфейса
- •3.2 Структура навигационного радиосигнала
- •3.2.1 Дальномерный код
- •3. Требования
- •3.2.2 Цифровая информация
- •3.3 Описание интерфейса
- •3.3.1 Характеристики навигационного радиосигнала
- •3.3.1.1 Частотный план
- •3.3.1.2 Корреляционные потери
- •3.3.1.3 Фазовые шумы несущей
- •3.3.1.4 Внеполосное излучение
- •3.3.1.5 Внутрисистемные радиопомехи
- •3.3.1.6 Мощность радиосигналов, принимаемых потребителем
- •3.3.1.7 Групповая задержка навигационного радиосигнала в бортовой
- •3.3.1.8 Когерентность передаваемых нка сигналов
- •3.3.1.9 Поляризация излучаемого навигационного радиосигнала
- •3.3.2 Характеристики модулирующей последовательности
- •3.3.2.1 Формирование пс дальномерного кода
- •3.3.2.2 Формирование навигационного сообщения
- •Пспд и синхроимпульсов для навигационного радиосигнала
- •3.3.3 Время системы глонасс
- •3.3.4 Система координат
- •4. Структура навигационного сообщения
- •4.1 Назначение навигационного сообщения
- •4.2 Содержание навигационного сообщения
- •4.3 Структура навигационного сообщения
- •4.3.1 Структура суперкадра
- •4.3.2 Структура кадра
- •4.3.3 Структура информационной строки в кадре
- •4.4 Оперативная информация навигационного сообщения и эфемериды нка
- •4.5 Неоперативная информация навигационного сообщения, альманах
- •4.6 Резервные разряды в суперкадре
- •4.7 Алгоритм проверки достоверности информации в строке
- •5. Подсистема космических аппаратов системы глонасс
- •5.1 Структура пка системы глонасс
- •5.2 Орбитальные параметры
- •5.3 Контроль целостности радионавигационного поля глонасс
- •Уровень радиосигнала поддиапазона l1, принимаемого потребителем
- •Рекомендации по организации вычислений в приемнике глонасс при плановой секундной коррекции utc
- •Примеры алгоритмов расчета координат и скорости нка по данным эфемерид и альманаха
4.5 Неоперативная информация навигационного сообщения, альманах
системы ГЛОНАСС
Неоперативная информация (альманах) включает в себя:
данные о шкале времени системы;
данные о шкале времени каждого спутника;
данные об элементах орбит и техническом состоянии всех спутников системы.
Разрядность, единицы измерения и диапазон значений слов неоперативной информации навигационного сообщения представлены в таблице 4.9.
Ниже приводятся принятые буквенные обозначения параметров альманаха, и поясняется их смысловое содержание.
Слово c - поправка к шкале времени системы ГЛОНАСС относительно UTC(SU). Поправка c дана на начало суток с номером NA;
Слово N4 –номер четырехлетнего периода, первый год нулевого четырехлетия соответствует 1996 году.(1)
Слово GPS – поправка на расхождение системных шкал времени GPS(TGPS) и ГЛОНАСС (ТГЛ) в соответствии со следующим выражением:
TGPS – TГЛ GPS
где целая часть, а GPS - дробная часть расхождения шкал времени, выраженного в секундах. Целая часть расхождения определяется потребителем из навигационного сообщения системы GPS (1);
Слово NA - календарный номер суток внутри четырехлетнего периода, начиная с високосного года, к которым относятся поправка c и данные альманаха системы (альманах орбит и альманах фаз);
Слово nA - условный номер спутника в системе, который соответствует номеру занимаемой спутником рабочей точки;
Слово НnA - номер несущей частоты навигационного радиосигнала, излучаемого спутником с номером nA;
Слово nA - долгота в системе координат ПЗ-90 первого внутри суток с номером NA восходящего узла орбиты спутника с номером nA;
Слово tnA - время прохождения первого внутри суток с номером NA восходящего узла орбиты спутника с номером n A;
Слово inA - поправка к среднему значению наклонения орбиты для спутника с номером nA на момент tnA (среднее значение наклонения орбиты принято равным 63);
Слово ТnA - поправка к среднему значению драконического периода обращения спутника с номером nA на момент времени tnA (среднее значение драконического периода обращения спутника принято равным 43200 с);
.
Слово ТnA - скорость изменения драконического периода обращения спутника с номером nA;
Слово nA - эксцентриситет орбиты спутника с номером nA на момент времени tnA;
Слово nA - аргумент перигея орбиты спутника с номером nA на момент времени tnA;
Слово MnA – признак модификации n-го НКА (1); "00" – ГЛОНАСС,
"01" - ГЛОНАСС-М;
Слово B1 – коэффициент для определения UT1, равный величине расхождения всемирного и координированного времени на начало текущих суток (1);
Слово B2 – коэффициент для определения UT1, равный величине суточного изменения расхождения UT1 (1);
Слово KP – признак ожидаемой секундной коррекции шкалы UTC на величину 1 с, как показано в таблице 4.7 (1).
Таблица 4.7 Значения слова KP
KP |
Информация о секундной коррекции UTC |
00
|
В конце текущего квартала коррекции UTC не будет |
01
|
В конце текущего квартала будет коррекция на плюс 1 с. |
11
|
В конце текущего квартала будет коррекция на минус 1 с. |
Признак KP помещается в навигационный кадр не позднее, чем за 8 недель до проведения коррекции. Однако, решение о предстоящей коррекции может быть принято раньше, чем за 8 недель. Поэтому с начала квартала (первые 5 недель) передается один из перечисленных признаков, если решение уже принято, или код 10, если решение о коррекции шкалы UTC не принято.
Слово nA - грубое значение сдвига шкалы времени спутника с номером nA относительно шкалы времени системы на момент времени tnA, равное смещению ПСПД излучаемого навигационного радиосигнала относительно номинального положения, выраженному в единицах времени;
Слово СnA - обобщенный признак состояния спутника с номером nA на момент закладки неоперативной информации (альманаха орбит и фаз). Значение признака Сn = 0 указывает на непригодность спутника для использования в сеансах навигационных определений, а значение признака Сn = 1 - на пригодность спутника.
Точность передаваемых в составе альманаха параметров такова, что позволяет потребителю производить определение дальности и радиальной скорости спутника с среднеквадратическими значениями погрешностей, зависящими от времени, прошедшего с момента передачи альманаха ("возраста" данных), как показано в таблице 4.8.
Таблица 4.8 Зависимость погрешности навигационных определений от "возраста"
данных альманаха
"Возраст" данных альманаха |
СКО погрешности определения |
|
дальности (км) |
радиальной скорости (м/с) |
|
1 сутки |
0,83 |
0,33 |
10 суток |
2,0 |
0,7 |
20 суток |
3,3 |
4,2 |
Таблица 4.9 Разрядность, единицы измерения и диапазон значений слов альманаха
системы
Слово*
|
Число разрядов |
Цена Младшего Разряда |
Диапазон значений |
Единица измерения |
c (1) (2) (3) (4) |
28 |
2-27 |
1 |
с |
GPS (1) (2) |
22 |
2-30 |
1,910-3 |
с |
N4 (1) |
5 |
1 |
0-31 |
4-х летний интервал |
NA |
11 |
1 |
1...1461 |
сутки |
nA |
5 |
1 |
1...24 |
безразмерная |
HnA (3) |
5 |
1 |
1...31 |
безразмерная |
nA (2) |
21 |
2-20 |
1 |
полуцикл |
tnA |
21 |
2-5 |
0...44100 |
с |
inA (2) |
18 |
2-20 |
0,067 |
полуцикл |
TnA (2) |
22 |
2-9 |
3,6103 |
с/виток |
. TnA (2) |
7 |
2-14 |
2-8 |
с/виток2 |
nA |
15 |
2-20 |
0...0,03 |
безразмерная |
nA (2) |
16 |
2-15 |
1 |
полуцикл |
MnA (1) |
2 |
1 |
0,1 |
безразмерная |
B1 (1) (2) |
11 |
2-10 |
0,9 |
с |
B2 (1) (2) |
10 |
2-16 |
(-4,5…3,5)10-3 |
с/ССС. |
KP (1) |
2 |
1 |
0,1 |
безразмерная |
n A |
10 |
2-18 |
1,910-3 |
с |
Сn A |
1 |
1 |
0...1 |
безразмерная |
Примечание (1): - Данные слова планируется ввести в навигационное сообщение спутника ГЛОНАСС-М.
Примечание (2): - В словах, числовые значения которых могут быть положительными и отрицательными, старший разряд является знаковым. При этом символ “0” соответствует знаку “+”, а символ “1” - знаку ””.
Примечание (3): - Отрицательные значения номера несущей частоты в кадре обозначаются в соответствии с таблицей 4.10
Примечание (4): - Предполагается увеличить цену младшего разряда слова с до с ( то есть до 0.46 нс) за счет увеличения в навигационном сообщении спутника ГЛОНАСС-М разрядности с с 28 до 32 разрядов. Слово будет расположено в 5-ой, 20-ой, 35-ой, 50-ой и 65-ой строках суперкадра с 38-го по 69 разряд.
Таблица 4.10 Обозначение отрицательных значений номера несущей частоты в кадре
навигационного сообщения
Номер несущей частоты |
Значение слова HnA |
-01 |
31 |
-02 |
30 |
-03 |
29 |
-04 |
28 |
-05 |
27 |
-06 |
26 |
-07 |
25 |
Размещение слов альманаха системы в кадре навигационного сообщения представлено в таблице 4.11.
Таблица 4.11 Размещение слов альманаха системы в кадре навигационного сообщения
Слово* |
Число разрядов |
Номера строк (1) в кадре |
Номера разрядов в строках |
c |
32 |
5 |
38 – 69 (с учетом Примечания 4 к Таблице 4.9) |
N4 |
5 |
5 |
32 – 36 |
GPS |
22 |
5 |
10 - 31 |
NA |
11 |
5 |
70 - 80 |
nA |
5 |
6, 8, 10, 12, 14 |
73 - 77 |
HnA |
5 |
7, 9, 11, 13, 15 |
10 - 14 |
nA |
21 |
6, 8, 10, 12, 14 |
42 - 62 |
tnA |
21 |
7, 9, 11, 13, 15 |
44 - 64 |
inA |
18 |
6, 8, 10, 12, 14 |
24 - 41 |
TnA |
22 |
7, 9, 11, 13, 15 |
22 - 43 |
. TnA |
7 |
7, 9, 11, 13, 15 |
15 - 21 |
nA |
15 |
6, 8, 10, 12, 14 |
9 – 23 |
nA |
16 |
7, 9, 11, 13, 15 |
65 – 80 |
MnA |
2 |
6,8,10,12,14 |
78-79 |
B1 |
11 |
74 |
70-80 |
B2 |
10 |
74 |
60-69 |
KP |
2 |
74 |
58-59 |
nA |
10 |
6, 8, 10, 12, 14 |
63 – 72 |
Cn A |
1 |
6, 8, 10, 12, 14 |
80 |
Примечание (1): - Даны номера строк первых четырёх кадров суперкадра; в пятом кадре строки 14 и 15 не содержат параметров альманаха.
