Д. Е. Юдакин (1985) (Представительство коммерческой компании «Уайт Дварф Лимитед» (Британские Виргинские острова), С. Петербург)
Скачать 55.07 Kb.
|
| УДК 621.396.98:629.195 Д.Е.ЮДАКИН (1985) (Представительство коммерческой компании «Уайт Дварф Лимитед» (Британские Виргинские острова), С.-Петербург). Повышение эффективности метода сверхдлинных когерентных накоплений посредством предвычисления информации навигационных сообщений. Спутниковые радионавигационные системы (СРНС) непрерывно развиваются. Совершенствуется как космический сегмент, так и аппаратура потребителя. Одним из направлений развития приемников СРНС является обеспечение точности местоопределения потребителя. В СРНС на точность определения потребителем координат местоположения, существенное влияние оказывают ошибки, возникающие при выполнении процедуры измерений. Природа этих ошибок различна. В зависимости от условий работы аппаратуры потребителя, можно выделить источники ошибок которые оказывают основное влияние на точность определения местоположения. Так, в условиях плотной городской застройки на точность определения координат приемником СРНС существенное влияние оказывают ошибки, вызванные эффектом многолучевого распространения сигналов. Существуют различные аппаратно-программные методы борьбы с многолучевостью. Однако, область их применения ограничена. Они достаточно эффективно работают в случае неподвижного потребителя, когда есть возможность длительное время наблюдать сигнал. Основным отличием области навигации подвижных объектов является наличие скорости их движения по отношению к земной поверхности, что приводит к появлению различия между Доплеровскими сдвигами частот прямого и отраженного сигналов. В данном случае помимо ошибок в измерении псевдодальности появляется ошибка в измерении псевдоскорости. В состав современных СРНС приемников как правило входят навигационные фильтры использующие для определения местоположения как измерения псевдодальности, так и измерения псевдоскорости. Наличие ошибок в измерениях псевдоскорости приводит к смещению местоположения, вычисленного аппаратурой потребителя, относительно истинного местоположения. Таким образом, в условиях движения по городу важной задачей является уменьшение многолучевой ошибки как в псевдодальномерных измерениях, так и в псевдоскоростных. Ранее был предложен метод борьбы с многолучевостью для подвижного потребителя, основанный на применении сверхдлинных когерентных накоплений. Сверхдлинным когерентным накоплением называется накопление навигационного сигнала, на интервале, длительность которого превышает один информационный символ СРНС (20 мс). Снижение влияния эффекта многолучевости достигается сужением частотно-временного корреляционного пика сигнала по частоте. Под корреляционным пиком сигнала понимается значения взаимной корреляции между принятым сигналом и опорным сигналом для различных значений задержки и Доплеровского сдвига. Сужение корреляционного пика по частоте улучшает разрешающую способность по скорости и позволяет снизить влияние отраженных сигналов. Для создания сверхдлинного когерентного накопления необходимо знать модулирующие символы навигационного сообщения. Символы можно декодировать непосредственно в ходе обработки сигнала, при достаточной его мощности и сравнительно небольшом уровне помех. В то же время существует возможность предвычислить их на основе известной навигационной информации, хранящейся в приемнике СРНС, что позволяет повысить эффективность метода. Целью данной работы является реализация алгоритма предвычисления цифровой информации навигационных сообщений СРНС GPS и ГЛОНАСС и исследование его работы в составе метода Сверхдлинных Когерентных Накоплений. В ходе работы анализировалась структура навигационных сообщений СРНС, а так же исследовалась статистика повторяемости элементов таких сообщений. Цифровая информация, передаваемая спутником СРНС, разделяется на оперативную и неоперативную. Помимо информационных в сообщении присутствуют проверочные символы, которые могут быть рассчитаны по известным информационным. Оперативная навигационная информация относится к тому спутнику, с борта которого передается данный навигационный радиосигнал. Она необходима для осуществления псевдоскоростных и псевдодальномерных измерений и должна быть доступна в приемнике СРНС. Неоперативная информация (альманах системы) относится ко всем спутникам, входящим в состав СРНС. Период повторения оперативной информации составляет 30 секунд для СРНС GPS и ГЛОНАСС. В СРНС ГЛОНАСС смена оперативной навигационной информации осуществляется в предопределенные моменты времени. В СРНС GPS момент смены оперативной навигационной информации не фиксирован. Показано, что в оперативной информации можно выделить несколько частей. К первой части можно отнести информацию, которая остается постоянной на интервале времени от 30 до 120 минут. К такой информации можно отнести эфемериды спутника. Также можно выделить информацию, которая изменяется, но может быть предвычислена. К этой части относятся такие сообщения как время начала кадра внутри текущих суток для СРНС ГЛОНАСС и Z-count для СРНС GPS. Неоперативная информация используется для планирования сеансов навигации и обновляется значительно реже, чем оперативная информация. В СРНС GPS период повторения неоперативной информации составляет 12.5 минут, в СРНС ГЛОНАСС всего 2.5 минуты. Моменты смены этой информации в рассматриваемых СРНС жестко не регламентированы. Кроме информационных элементов, в сообщении СРНС присутствуют постоянные элементы, используемые для синхронизации. В ходе экспериментального исследования анализировалась частота смены оперативных и неоперативных данных, а также исследовался предлагаемый метод предвычисления данных. Для этого навигационная информация принималась с помощью GPS-ГЛОНАСС приемника и сохранялась на жестком диске компьютера для дальнейшей обработки. Достоверность информации контролировалась с помощью проверочных символов, содержащихся в сообщении. Экспериментальные исследования показали, что возможно предвычислить до 60% навигационных данных в СРНС GPS и до 50% в СРНС ГЛОНАСС, используя оперативную навигационную информацию совместно с неизменной частью неоперативной информации. Исследования так же показали, что за время нахождения спутника в зоне видимости смена неоперативной навигационной информации происходит не более 2 раз. При моделировании метода Сверхдлинных Когерентных Накоплений было показано, что оптимальное время накопления, кратное длительности информационного символа, составляет 100 мс. Такое накопление соответствует последовательности из 5 бит данных, и может содержать до 4 фазовых переходов. Соответственно, существует 16 вариантов модуляции битами данных. В том случае, когда нет возможности достоверно предвычислить 5 информационных бит, предпринимается попытка их декодирования непосредственно из накопления. Для этого в СРНС приемнике буферизуется пять 20-мс накоплений синфазных и квадратурных составляющих сигнала. Далее, когерентные накопления демодулируются каждым возможным набором битов данных и делается 16-точечное дискретное преобразование Фурье. Стоит отметить, что в данных условиях спектры мощности, вычисленные для вариантов модуляции с взаимно инверсными четными битами, будут отличаться лишь расположением спектральных составляющих. Таким образом, для 5-битовой последовательности необходимо сделать не 16, а 8 дискретных преобразований Фурье. В ходе обработки мощностных спектров производится поиск наиболее достоверного набора данных. В работе подробно рассмотрена методика выбора битовой последовательности, который использует псевдоскоростные измерения и информацию о предвычисленных битах данных (при ее наличии). Алгоритм предвычисления модулирующей последовательности был реализован в СРНС приемнике компании Mstar Semiconductor и проходил испытания в составе метода Сверхдлинных Когерентных Накоплений. Апробация в модельных условиях симулятора СРНС и в условиях плотной городской застройки показала, что объем предвычисленых битов данных достаточен для эффективного функционирования метода Сверхдлинных Когерентных Накоплений. Основной недостаток метода заключается в снижении его эффективности в условиях сильных переотражений при отсутствии информации о предвычисленных битах данных. Автор(ы) согласны на публикацию реферата доклада. Доклад следует отнести к тематике: Обработка информации в навигационных системах. Контактное лицо: Юдакин Дмитрий Евгеньевич, телефон: +79117677489, E-mail: dyudakin@softnav.ru |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Представительство компании Представительство издательства «Макмиллан Паблишерз лтд» (Великобритания) планирует проведение ежегодной конференции для преподавателей... | | Или задание текущей аттестационной работы Британские острова: географическое положение, географическая идентификация четырех базовых территорий, моря и океаны |
 | Экономико-географическое положение Северная Америка, и островов Гавайи в Тихом океане. Кроме того, в состав США входят некоторые территории в Карибском море (Пуэрто-Рико,... | | Учебно-методический комплекс по дисциплине «Спец семинар по языку» для специальности Соединенного Королевства Великобритании и Северной Ирландии; влияние наследие завоеваний на формирование культурных особенностей,... |
| День памяти и скорби норовят обратить в день нашего позора Гитлера и Сталина, пересечь оккупированную фашистской Германией Европу в направлении Ла-Манша для последующего десантирования на... | | «Организация коммерческой деятельности в розничной торговле России.» Роль и значение коммерческой деятельности в условиях рыночной экономики. Организационно экономическая характеристика предприятия.... |
| СД. Ф. 1 Организация коммерческой деятельности Цель дисциплины. Целью дисциплины "Организация коммерческой деятельности предприятий торговли" является овладение студентами знаниями,... | | Урока: дидактические Их задача — найти нужный файл, восстановить карту острова, напечатать её, прочитав название острова, использовать его как ключ к... |
| Патентам и товарным знакам (19) Варакин л. Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. М.: Радио и связь, 1985, с. 16-19. Ru 2248095 C1, 10. 03. 2005. Wo 94/03002... | | В ходе семинара будут рассмотрены следующие вопросы: Основные функции... Российское представительство компании Panasonic приглашает преподавателей и методистов на демонстративно-обучающий семинар посвященный... |
| Сибирское представительство международной компании Chiaroscuro. Розничные... | | Темы вашего учебного проекта В данном проекте рассмотрена история компании bmw, история создания первого массового автомобиля, место автомобильной компании в... |
| Кафедра «Экономика, технология и управление коммерческой деятельностью»... Рекомендовано к изданию на заседании кафедры «Экономика, технология и управление коммерческой деятельностью» от 31. 05. 06 №18 | | Оперативное управление производством Взаимосвязь операционной стратегии компании и трансформации компании |
| Темы рефератов по дисциплине Бизнес-проектирование коммерческой деятельности Вопросы к экзамену по дисциплине «Бизнес-проектирование коммерческой деятельности» | | Установите соответствие между понятиями Общая задолженность компании, возникающая из событий прошлых периодов, урегулирование которой приводит к оттоку из компании ресурсов,... |
