Структура и алгоритмы работы спутниковых радионавигационных системСтраница 20
При используемом темпе дискретной фильтрации Тдс » 1 . 5 мс шумовые полосы всех следящих систем достаточно близки. Накопление отсчетов на выходе дискриминатора на тех же интервалах Тн = Тдс » 1 . 5 мс так же слабо влияет на характеристики следящих систем. Следящие системы с оптимальной экстраполяцией (1.69) имеют лучшие характеристики, чем используемые на практике, более простые с точки зрения реализации, СлС с экстраполятором типа (1.77).Конкретные значения параметров следящих систем за фазой, частотой и задержкой сигнала выбирают в зависимости от действующих на следящую систему динамических возмущений и входного отношения сигнал/шум. Данные характеристики могут существенно различаться в зависимости от конкретных приложений, например, для применений ПИ в области геодезии, характерно отсутствие значительных динамических возмущений, что позволяет выбирать узкую полосу пропускания СлС, снижая тем самым флуктуационные ошибки. Авиационные ПИ могут работать в условия существенных динамических возмущений, обусловленных маневрированием ЛА, что приводит к необходимости расширять полосу пропускания СлС.
Следящие системы третьего порядка.Типы следящих систем те же, что и в предыдущие, новсе они обладают астатизмом третьего порядка. Это приводит к наличию отличной от нуля динамической ошибки слежения в установившемся режиме лишь при кубичном изменении отслеживаемого процесса, т. е. .
Фильтры третьего порядка используются в системах ФАП. Недостаток таких фильтров — возможная неустойчивость работы.
Алгоритм выделения навигационного сообщения
Данный алгоритм является дискретным аналогом непрерывного алгоритма (1.17), т. е.
, (1.82)
где определяется выражением (1.55).
1.5.2. Алгоритмы вторичной обработки информации в приемнике СРНС
На этапе вторичной обработки информации осуществляется:
- определение координат и, в случае необходимости, вектора скорости потребителя в результате решения навигационных уравнений;
- демодуляция навигационного сообщения;
- форматирование и дешифрация эфемеридной информации и др.
Демодуляция навигационного сообщения
На выходе блока оценки навигационного сообщения, работающего в соответствии с алгоритмом (1.82), формируется непрерывный поток символов навигационного сообщения, модулированный меандровым колебанием кодом искаженный шумами. Для выделения навигационного сообщения необходимо сгладить шумы, синхронизировать принятый поток цифровой информации и снять модуляцию бидвоичным кодом. Данные преобразования иллюстрируются схемой, приведенной рис. 1.20.
Блок 1 выделения импульсов тактовой частоты fмк бидвоичного кода по информации о моментах смены полярности поступающих символов осуществляет символьную синхронизацию и выделяет импульсы символьной частоты бидвоичного кода 100 Гц, синхронные с границами десятимиллисекундных символов. Эти импульсы с выхода блока 1 поступают на вторые входы блока 2 выделения кода метки времени и блока 3 выделения бидвоичного кода. Они используются для определения десятимиллисекундных интервалов накопления (интегрирования) отдельных символов, искаженных шумом, которые поступают на первые входы этих блоков.
В блоке 2 поступающие символы после сглаживания шумов подвергаются согласованной фильтрации кода метки времени. В результате выполнения этой операции выделяется импульс, синхронный с задним фронтом последнего тридцатого символа кода метки времени и совпадающий с двухсекундной меткой.Импульс метки времени с выхода блока 2 в качестве синхронизирующего импульса поступает на вторые входы генератора меандры 4 и блока 6 выделения импульсов частоты fси = 50 Гц навигационного сообщения, на первые входы которых поступают импульсы символьной частоты бидвоичного кода 100 Гц с выхода блока 1. Генератор 4 из импульсов частоты 100 Гц вырабатывает меандровое колебание той же частоты, а блок 6 формирует импульсы символьной частоты навигационных данных 50 Гц.Меандровое колебание с выхода блока 4 поступает на второй вход сумматора 5 по mod 2, на первый вход которого поступают десятимиллисекундные символы бидвоичного кода после их сглаживания в блоке 3 выделения бидво-ичного кода. В сумматоре 5 в результате сложения по mod 2 символов бидвоичного кода и меандрового колебания осуществляется восстановление двоичных символов навигационных данных. Эти символы для дополнительного сглаживания поступают в блок 7 выделения символов навигационных данных. Фиксация интервалов сглаживания (интегрирования), равных 20мс осуществляется импульсами символьной частоты навигационных данных 50 Гц, которые поступают из блока 6.Выходной сигнал блока 7 в виде потока отфильтрованных навигационных данных поступает для дальнейшей дешифрации. Туда же с выхода блока 2 поступают синхронизирующие импульсы двухмиллисекундной метки времени.