1.7. Склад і структура навігаційних повідомлень супутників системи gps

Структурне ділення навігаційної інформації супутників системи GPS

здійснюється на суперкадри, кадри, підкадри 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 підкадру позначає мітку часу, відповідну початку/закінченню

чергового 6-с інтервалу системного часу GPS. Підкадр складається з 10 30-біт слів. У

кожному слові 6 молодших розрядів є перевірочними бітами.

У 1-, 2- і 3-му підкадрах передаються дані про параметри корекції годинника і

дані ефемерид КА, з яким встановлений зв'язок. Зміст і структура цих підкадрів

залишаються незмінними на всіх сторінках суперкадру. У 4- і 5-му підкадрах

міститься інформація про конфігурацію і стан всіх КА системи, альманахи КА,

спеціальні повідомлення, параметри, що описують зв'язок часу GPS з UTC, і інше.

1.8. Алгоритми прийому і вимірювання параметрів супутникових

До сегменту споживачів систем ГЛОНАСС і GPS відносяться приймачі

сигналів супутників. По вимірюваннях параметрів цих сигналів вирішується

навігаційне завдання. Приймач можна розділити на три функціональні частини:

радіочастотну частину; цифровий корелятор; процесор.

З виходу антенно-фидерного пристрою (антени) сигнал поступає на

радіочастотну частину (рис. 1.7). Основне завдання цієї частини полягає в посиленні

вхідного сигналу, фільтрації, перетворенні частоти і аналого-цифровому

перетворенні. Крім цього, з радіочастотної частини приймача поступає тактова

частота для цифрової частини приймача. З виходу радіочастотної частини цифрові

відліки вхідного сигналу поступають на вхід цифрового корелятора.

22

Антена

Радіочастотна

частина

N – канальний

корелятор Процесор

Цифровий відлік

сигналів GPS і ГЛОНАСС,

тактова частота

корелятора

Від корелятора до

процесору; кореляційні

інтеграли I та Q, результати

вимірів параметрів сигналу.

Від процесора до корелятору;

управляючі коди

Дані до

споживача

Рисунок 1.7 - Узагальнена структура приймача

У кореляторі спектр сигналу переноситься на "нульову" частоту. Це

проводиться шляхом перемножування вхідного сигналу корелятора з опорним

гармонійним коливанням в синфазному і квадратурному каналах. Далі результат

перемножування проходить кореляційну обробку шляхом перемножування з опорним

далекомірним кодом і накопиченням на періоді далекомірної коди. У результаті

отримуємо кореляційні інтеграли I і Q. Відліки кореляційних інтегралів поступають в

процесор для подальшої обробки і замикання петель ФАП (фазове

автопідстроювання) і ССЗ (схема стеження за затримкою). Вимірювання параметрів

сигналу в приймачі проводяться не безпосередньо по вхідному сигналу, а по його

точній копії, що формується системами ФАП і ССЗ. Кореляційні інтеграли I і Q

дозволяють оцінити ступінь "схожості" (корельованості) опорного і вхідного

сигналів. Завдання корелятора, крім формування інтегралів I і Q, - формувати

опорний сигнал, згідно з діями (кодами управління), що управляють, поступають з

процесора. Крім того, в деяких приймачах корелятор формує необхідні вимірювання

опорних сигналів і передає їх в процесор для подальшої обробки. В той же час,

оскільки опорні сигнали в кореляторі формуються по кодах, що управляють,

поступають з процесора, то необхідні вимірювання опорних сигналів можна

проводити безпосередньо в процесорі, обробляючи відповідним чином коди, що

управляють, що і відбувається в багатьох сучасних приймачах.