Введение в современные спутниковые радионавигационные системы. Часть 1: общие принципы, современное состояние, перспективы развития. Насыров И.А. - 14 стр.

UptoLike

Составители: 

27
)2sin(]sin)()()()()()(cos)()([
)2cos(]sin)(cos)()()([)(
666666666
666666
tFmtCtDtCtUtDtCmtDtC
tFmtCmtUtDtCtS
E
C
E
B
E
B
E
A
E
A
E
A
E
B
E
B
E
E
C
E
A
E
A
E
A
EE
π
π
+
=
(3.3.2)
Для обеспечения совместимости с соотношением мощностей указанных трех
каналов значение индекса модуляции m5 должно быть выбрано равным 0.6155.
Модуляция несущих частот в диапазоне E2-L1-E1
Сигнал в диапазоне L1 также содержит три канала, передаваемых на одной несущей
частоте с использованием гексафазовой модуляции. Временное уплотнение каналов в
настоящее время анализируется.
При использовании модифицированной гексафазовой модуляции в
диапазоне
E2-L1-E1 в качестве основного решения сигнал может быть описан выражением 3.3.3.
)2sin(]sin)()()()()(cos)()()([
)2cos(]sin)()(cos)()()([)(
1111111
,
111
1
,
111111
tFmtCtDCtUtDtCmtUtDtC
tFmtUtCmtUtDtCtS
L
C
L
B
L
B
L
A
L
A
L
A
L
CB
L
B
L
B
L
L
CB
L
C
L
A
L
A
L
A
LL
π
π
+
=
(3.3.3)
Аналогично предыдущему, индекс модуляции m5 используется с величиной 0.6155.
Сводные данные о сигналах системы «GALILEO» показаны в таблице.
Параметры основного навигационного сигнала системы «GALILEO».
Частотный
диапазон
E5a E5b E6 E2-L1-E1
Канал I Q I Q A B C A B C
Скорость
передачи
10Mc
ps
10Mcp
s
10
Mcp
s
10Mc
p
s
5,115
Mcps
5,115
Mcps
5,115
Mcps
m
× 1,023
Mcps
2,046
Mcps
2,04
6
Mcp
s
Тип
модуляции
Оптимизированная
[AltBOC(15,10)
или два QPSK(10)]
BOC
(10,5)
BPSK
(5)
BPSK
(5)
престр.
BOC
(2,2)
BOC
(n,m)
BOC
(2,2)
Скорость
передачи
символов
50
с/сек
Не
опред.
250
с/сек
Не
опред.
Н
еобход.
опред.
1000
с/сек
Не
опр.
Н
еобход.
опред.
250
с/сек
Не
опр..
В таблице: QPSK 5 - фазовая манипуляция со сдвигом на 90 градусов;
BPSK 5 - бинарная фазовая манипуляция
3.3.3. Длина кодового слова в системе «GALILEO»
Длина кодового слова для каналов системы «GALILEO», пропускающих
навигационные данные, должна быть передана с точностью до одного символа
кодовой последовательности Viterbi в потоке сообщений для предотвращения
появления кодовой неопределенности. Результирующая длина кодового слова
показана в таблице.
28
Разброс основных характеристик кодов.
Каналы Тип данных
Длительность кодовой
последовательности
Длина
первичного кода
Длина
вторичного кода
E5a
I
OS 20 мс 10230 20
E5a
Q
Нет данных 100 мс 10230 100
E5b
I
OS/CS/SoL 4 мс 10230 4
E5b
Q
Нет данных 100 мс 10230 100
E6
A
PRS TBD - -
E6
B
CS 1 мс 5115 -
E6
C
Нет данных 100 мс 10230 50
L1
A
PRS TBD - -
L1
B
OS/CS/SoL 4 мс 8184 -
L1
C
Нет данных 100 мс 8124 25
Для каналов без передачи данных основным является обработка кодовых слов
большой длины, т. е. слов длиной до 100 мс. Однако также исследуются и
альтернативные решения. Первой альтернативой такому решению является
отслеживание сигналов NAVSTAR с короткими кодовыми словами (длиной до 1 мс)
в диапазоне L5, совпадающими в первом приближении с кодовыми словами равной
длины «GALILEO» и сдвинутыми
по фазе на 90 градусов. Второй альтернативой
является использование значительно более длинных кодовых слов, которые могут
иметь длительность до 0.75 секунды, как в случае с гражданскими сигналами в
диапазоне L2. В случае использования диапазонов E5a и E5b эти решения должны
быть полезны для определения длины кодовых слов при анализе чувствительности к
местным помехам.
3.3.4. Шифрование в системе «GALILEO»
В частности, коды шифрования (с доступной по цене лицензией), которые могут быть
удалены по требованию с земли, были давно предложены для кодирования сигналов
системы коммерческого сервиса (Commercial Service - CS). Шифрование кодов
должно быть реализовано как техника управления доступом к данным и кодам без
введения множества ограничений и дополнительных условий для пользователей.
Введение/удаление шифрования
сигнала не должно создавать преград для
действующих пользователей, а решение проблем кодирования должно быть
результатом поиска компромисса при анализе перспектив будущего рынка
коммерческого сервиса (CS) и адекватной защиты, необходимой для безопасности
этого рынка.
3.3.5. Распределение сигналов по сервисам в системе «GALILEO»
Системы передачи информации должны будут предоставлять пользователям
категории сервисного обслуживания, указанные в таблице. Сигналы «открытого
сервиса» (OS) будут использовать незашифрованные кодовые последовательности и
навигационные данные в диапазонах E5 и E2-L1-E1. Одночастотные приемники (SF)
будут работать с сигналами в диапазонах E2-L1-E1 и E2-L1-E1C, а также смогут
принимать кодированные сигналы C/A системы GPS в диапазоне L1. Двухчастотные
приемники принимают также сигналы E5a
I
и E5a
Q
, и в потенциале, сигнал системы
                                                                                                                                 27     28
  S E 6 (t ) = [C EA6 (t ) DEA6 (t )U EA6 (t ) cos m − C EC6 (t ) sin m] cos(2πFE 6 t ) −                              (3.3.2)            Разброс основных характеристик кодов.
  − [C EB6 (t ) DEB6 (t ) cos m + C EA6 (t ) DEA6 (t )U EA6 (t )C EB6 (t ) DEB6 (t )C EC6 (t ) sin m] sin(2πFE 6 t )                                            Длительность кодовой        Длина            Длина
                                                                                                                                        Каналы Тип данных
                                                                                                                                                                 последовательности     первичного кода вторичного кода
       Для обеспечения совместимости с соотношением мощностей указанных трех                                                             E5aI        OS                 20 мс                10230              20
каналов значение индекса модуляции m5 должно быть выбрано равным 0.6155.
                                                                                                                                         E5aQ    Нет данных             100 мс               10230             100
Модуляция несущих частот в диапазоне E2-L1-E1                                                                                            E5bI    OS/CS/SoL               4 мс                10230              4
Сигнал в диапазоне L1 также содержит три канала, передаваемых на одной несущей
частоте с использованием гексафазовой модуляции. Временное уплотнение каналов в                                                          E5bQ    Нет данных             100 мс               10230             100
настоящее время анализируется.                                                                                                           E6A        PRS                  TBD                    -               -
       При использовании модифицированной гексафазовой модуляции в диапазоне                                                             E6B        CS                   1 мс                 5115              -
E2-L1-E1 в качестве основного решения сигнал может быть описан выражением 3.3.3.
                                                                                                                                         E6C     Нет данных             100 мс               10230              50
  S L1 (t ) = [C (t ) D (t )U (t ) cos m − C (t )U
                 A
                 L1
                          A
                          L1
                                   A
                                   L1
                                                        C
                                                        L1
                                                                 B ,C
                                                                 L1     (t ) sin m] cos(2πFL1t ) −                          (3.3.3)      L1A        PRS                  TBD                    -               -
  − [C LB1 (t ) DLB1 (t )U LB1,C (t ) cos m + C LA1 (t ) DLA1 (t )U LA1 (t )C LB1 DLB1 (t )C LC1 (t ) sin m] sin(2πFL1t )                L1B     OS/CS/SoL               4 мс                 8184              -
                                                                                                                                         L1C     Нет данных             100 мс                8124              25
Аналогично предыдущему, индекс модуляции m5 используется с величиной 0.6155.
         Сводные данные о сигналах системы «GALILEO» показаны в таблице.                                                                       Для каналов без передачи данных основным является обработка кодовых слов
                                                                                                                                        большой длины, т. е. слов длиной до 100 мс. Однако также исследуются и
Параметры основного навигационного сигнала системы «GALILEO».                                                                           альтернативные решения. Первой альтернативой такому решению является
Частотный                                                                                                                               отслеживание сигналов NAVSTAR с короткими кодовыми словами (длиной до 1 мс)
                E5a        E5b              E6                E2-L1-E1
диапазон                                                                                                                                в диапазоне L5, совпадающими в первом приближении с кодовыми словами равной
Канал         I     Q      I   Q       A      B      C     A       B                                                             C      длины «GALILEO» и сдвинутыми по фазе на 90 градусов. Второй альтернативой
                                                                                                                                 2,04   является использование значительно более длинных кодовых слов, которые могут
Скорость          10Mc         10 10Mcp 5,115 5,115 5,115 m × 1,023 2,046                                                        6      иметь длительность до 0.75 секунды, как в случае с гражданскими сигналами в
                       10Mcps
передачи          ps          Mcps s    Mcps Mcps Mcps      Mcps    Mcps                                                         Mcp    диапазоне L2. В случае использования диапазонов E5a и E5b эти решения должны
                                                                                                                                 s      быть полезны для определения длины кодовых слов при анализе чувствительности к
                                                                                                BOC                                     местным помехам.
                      Оптимизированная
Тип                                                     BOC             BPSK       BPSK         (2,2)                         BOC
                       [AltBOC(15,10)                                                   престр.                                         3.3.4. Шифрование в системе «GALILEO»
модуляции                                              (10,5)            (5)        (5)         BOC                           (2,2)
                      или два QPSK(10)]                                                                                                 В частности, коды шифрования (с доступной по цене лицензией), которые могут быть
                                                                                                (n,m)
                                                                                                                                        удалены по требованию с земли, были давно предложены для кодирования сигналов
Скорость
             50     Не     250    Не Необход. 1000          Не Необход. 250 Не                                                          системы коммерческого сервиса (Commercial Service - CS). Шифрование кодов
передачи
            с/сек опред. с/сек опред. опред.      с/сек    опр. опред. с/сек опр..                                                      должно быть реализовано как техника управления доступом к данным и кодам без
символов
                                                                                                                                        введения множества ограничений и дополнительных условий для пользователей.
В таблице: QPSK 5 - фазовая манипуляция со сдвигом на 90 градусов;
                                                                                                                                        Введение/удаление шифрования сигнала не должно создавать преград для
           BPSK 5 - бинарная фазовая манипуляция
                                                                                                                                        действующих пользователей, а решение проблем кодирования должно быть
3.3.3. Длина кодового слова в системе «GALILEO»                                                                                         результатом поиска компромисса при анализе перспектив будущего рынка
Длина кодового слова для каналов системы «GALILEO», пропускающих                                                                        коммерческого сервиса (CS) и адекватной защиты, необходимой для безопасности
навигационные данные, должна быть передана с точностью до одного символа                                                                этого рынка.
кодовой последовательности Viterbi в потоке сообщений для предотвращения
                                                                                                                                        3.3.5. Распределение сигналов по сервисам в системе «GALILEO»
появления кодовой неопределенности. Результирующая длина кодового слова
                                                                                                                                        Системы передачи информации должны будут предоставлять пользователям
показана в таблице.
                                                                                                                                        категории сервисного обслуживания, указанные в таблице. Сигналы «открытого
                                                                                                                                        сервиса» (OS) будут использовать незашифрованные кодовые последовательности и
                                                                                                                                        навигационные данные в диапазонах E5 и E2-L1-E1. Одночастотные приемники (SF)
                                                                                                                                        будут работать с сигналами в диапазонах E2-L1-E1 и E2-L1-E1C, а также смогут
                                                                                                                                        принимать кодированные сигналы C/A системы GPS в диапазоне L1. Двухчастотные
                                                                                                                                        приемники принимают также сигналы E5aI и E5aQ, и в потенциале, сигнал системы