Прием навигационного сообщения в аппаратуре потребителя СРНС "Глонасс" в условиях возмущений ионосферы Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»
Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Бибарсов М.Р., Грибанов Е.В.
Как уже было отмечено во многих публикациях в теории приема и обработки сигналов различают когерентную и некогерентную обработку. Оценки псевдо дальностей и псевдо скоростей в приемнике сигналов спутниковой радионавигационной системы могут быть получены как при когерентной, так и при некогерентной обработке сигналов . Выделение же навигационного сообщения возможно лишь в когерентном режиме. Передаваемое в радиосигналах спутниковой радионавигационной системы "Глонасс" навигационное сообщение прежде всего предназначено для проведения потребителями навигационных определений и планирования сеансов навигации. Навигационное сообщение , передаваемое каждым навигационным спутником, содержит оперативную и неоперативную информацию. Оперативная информация содержит: сдвиг шкалы времени навигационного спутника относительно системной шкалы времени; относительное отличие несущей частоты излучаемого радиосигнала от номинального значения; эфемериды навигационного спутника, т.е. координаты и параметры движения спутника на фиксированный момент времени; код метки времени, необходимой для синхронизации процесса извлечения навигационной информации в аппаратуре потребителя. Неоперативная информация содержит альманах системы. В статье рассмотрен вопрос вероятности ошибочного приема навигационного сообщения в аппаратуре потребителя спутниковой радионавигационной системы "Глонасс" в условиях возмущений ионосферы.
Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Бибарсов М.Р., Грибанов Е.В.
Текст научной работы на тему «Прием навигационного сообщения в аппаратуре потребителя СРНС "Глонасс" в условиях возмущений ионосферы»
В E S E A R >: II
Прием навигационного сообщения в аппаратуре потребителя СРНС "Глонасс" в условиях возмущений ионосферы
Как уже было отмечено во многих публикациях в теории приема и обработки сигналов различают когерентную и некогерентную обработку. Оценки псевдо дальностей и псевдо скоростей в приемнике сигналов спутниковой радионавигационной системы могут быть получены как при когерентной, так и при некогерентной обработке сигналов. Выделение же навигационного сообщения возможно лишь в когерентном режиме. Передаваемое в радиосигналах спутниковой радионавигационной системы "Глонасс" навигационное сообщение прежде всего предназначено для проведения потребителями навигационных определений и планирования сеансов навигации. Навигационное сообщение, передаваемое каждым навигационным спутником, содержит оперативную и неоперативную информацию. Оперативная информация содержит: сдвиг шкалы времени навигационного спутника относительно системной шкалы времени; относительное отличие несущей частоты излучаемого радиосигнала от номинального значения; эфемериды навигационного спутника, т.е. координаты и параметры движения спутника на фиксированный момент времени; код метки времени, необходимой для синхронизации процесса извлечения навигационной информации в аппаратуре потребителя. Неоперативная информация содержит альманах системы. В статье рассмотрен вопрос вероятности ошибочного приема навигационного сообщения в аппаратуре потребителя спутниковой радионавигационной системы "Глонасс" в условиях возмущений ионосферы.
Ключевые слова: спутниковая система, радионавигация, навигационное сообщение, обработка сигналов, когерентный режим.
Бибарсов М.Р., Грибанов Е.В.,
Военная академия связи имени С.М.Буденного
Reception of the navigation message in equipment of a customer of GLONASS in the conditions of ionosphere perturbations
Bibarsov M.R., Gribanov E.V.,
Military academy of communication of a name of S.M.Budenny
As it was already marked in many publications in the theory of reception and signal processing distinguish the coherent and incoherent processing. Estimates pseudo ranges and pseudo speeds in the receiver of signals of satellite radio navigational system can be received both in case of the coherent, and in case of incoherent signal processing. Separation of the navigation message is possible only in the coherent mode. Transferred in wireless signals of satellite radio navigational GLONASS system the navigation message first of all is intended for carrying out by customers of navigation determination and planning of sessions of navigation. The navigation message transferred each navigation satellite, contains operational and not operational information. The operational information contains: shift of a time scale of the navigation satellite of rather system time scale; the relative difference of carrier frequency of an emitted wireless signal from rated value; ephemerises of the navigation satellite, i.e. coordinate and parameters of movement of the satellite on the fixed timepoint; code of the time stamp necessary for synchronization of process of extraction of navigation information in equipment of a customer. Not operational information contains the system almanac. In article the question of probability of erratic reception of the navigation message in equipment of a customer of satellite radio navigational GLONASS system in the conditions of ionosphere perturbations is considered.
Keywords: satellite system, radio navigation, navigation message, signal processing, the coherent mode.
Передаваемое в радиосигналах спутниковой радионавигационной системы (СРНС) "Глонасс" навигационное сообщение предназначено для проведения потребителями навигационных определений и планирования сеансов навигации [1]. Навигационное сообщение, передаваемое каждым навигационным спутником (НС), содержит оперативную и неоперативную информацию. Оперативная информация содержит: сдвиг шкалы времени НС относительно системной шкалы времени; относительное отличие несущей частоты излучаемого радиосигнала от номинального значения; эфемериды НС, т.е. координаты и параметры движения спутника на фиксированный момент времени; код метки времени, необходимой для синхронизации процесса извлечения навигационной информации в аппаратуре потребителя. Неоперативная информация содержит альманах системы.
Известно, что в теории приема и обработки сигналов различают когерентную и некогерентную обработку. Оценки псевдо дальностей и псевдо скоростей в приемнике сигналов СРНС могут быть получены как при когерентной, так и при некогерентной обработке сигналов. Выделение же навигационного сообщения возможно лишь в когерентном режиме [1].
Для обеспечения высокой помехоустойчивости и получения высокой точности измерения радионавигационных параметров в СРНС используют сигналы с относительной фазовой манипуляцией (ОФМ) и помехоустойчивое кодирование кодом Хэмминга (88,77) (кодовое расстояние равно 4) [1].
Однако известно, что при естественных (ЕВИ) и искусственных возмущениях ионосферы (ИВИ) возникает рост интегральной электронной концентрации (ЭК) N, которая на высотах F слоя имеет неоднородный характер N = Nт + Д N(p), где N и ДЦр) — среднеезначение интегральной ЭК ионосферы и ее флуктуации относительно Nт [2, 3].
Наукоёмкие технологии в космических исследованиях Земли № 1-2012
Увеличение в следствие ЕВИ и ИВИ флуктуации интегральной ЭК ДЛГ(р) в слое F, характеризуемых среднеквадрати-
ческим отклонением (СКО) , приводит к увеличению СКО
глубины замираний трансионосферного канала связи (КС) [2,3], Увеличение q обуславливает сужение полосы когерентности ионосферы A/^-l/a,, я° AFt. <0,1 МГц, что
приводит к возникновению частотно-селективных замираний (ЧСЗ) ДFn » AF [2, 3], т.к. в СРНС используется широкополосный сигнал с шириной спектра ДР = Ю МГц-
Цель статьи заключается в оценке вероятности ошибочного приема навигационного сообщения в аппаратуре потребителя СРНС «ГЛОНАСС» в условиях возмущений ионосферы.
Вероятность ошибочного приема сигналов ОФМ в каналах с постоянными параметрами и аддитивными гауссовскими шумами при когерентном приеме описывается выражением [4]
где Wу1)— Ге - интеграл вероятности; h
шение сигнал/шум (OCULI) на входе приемника. Для КС с релееескими замираниями [5]