Шпаргалка по "Спутниковым Системам Позиционирования"

53. Перечислите  три основных метода решения  навигационной задачи

Дальномерный  метод, Псевдодальномерный метод, Разностно-дальномерный метод

54. Перечислите  прочие методы решения навигационной  задачи

Радиально-скоростной (доплеровский).

Псевдорадиально-скоростной.

Разностно-радиально-скоростной.

Комбинированный.

55. На чём  основан радиально-скоростной метод?

Радиально-скоростной метод основан на измерении трех радиальных скоростей перемещения НКА относительно потребителя.

56. Что позволяет  определить псевдорадиально-скоростной метод?

Псевдорадиально-скоростной метод позволяет определять 
вектор скорости потребителя при наличии неизвестного постоянно- 
го смещения частоты сигнала.

57. В чём заключается разностно-радиально-скоростной метод?

Разностно-радиально-скоростной метод заключается в определении трех разностей Δ˙R_ij = ˙R_i - ˙R_j, где точкой обозначены производные от дальности по времени. Разности могут вычисляться 
относительно одного или различных НКА.

58. В чём заключается комбинированные методы?

Комбинированные методы кроме СНС используют дополни- 
тельные измерители координат, имеющиеся у потребителя. Напри- 
мер, при наличии у потребителя измерителя высоты с удовлетворительными параметрами, можно исключить одно измерение дальностей до НКА.

59. Что является  основными Навигационными параметрами?

Навигационные параметры СНС определяются через соответствующие параметры радиосигнала (радионавигационные параметры). Основными навигационными параметрами являются дальность и радиальная скорость, определяемые, соответственно, через задержку сигнала τ и доплеровское смещение частоты f_d.

60.Как решается  проблема многостанционного доступа  в разных СНС?

В разных СНС  проблема многостанционного доступа  решается по-разному: путем временного, частотного или кодового разделения сигналов. В GPS NАVSTAR используется кодовое разделение сигналов, а в ГЛОНАСС - частотное. 

61. В чём заключается  базовый принцип работы GPS?

Измеряя задержку прохождения сигнала от спутников, имеющих заранее известные координаты, можно вычислить расстояние до спутников  и расчитать на основании этого координаты приёмника.

62. Разновидности  ШПС (шумоподобные сигналы)

Принято различать  следующие разновидности ШПС: частотно-модулированные; многочастотные; фазоманипулированные; дискретные частотные, или частотно-манипулированные; дискретные составные частотные.        

63.Что содержит  навигационное сообщение, передаваемое  со спутника?

Каждый штатно функционирующий навигационный  спутник передает навигационное  сообщение, содержащее оперативную и неоперативную навигационную информацию

64. Что содержит  оперативная информация, передаваемая со спутника?

Оперативная информация относится к тому спутнику, с борта  которого эта информация передается, и содержит следующие данные: координаты и параметры орбиты спутника в  фиксированный момент времени (эфемериды); сдвиг шкалы времени спутника относительно системной шкалы; относительный сдвиг несущей частоты излучаемого сигнала от номинального значения; код метки времени, необходимый для синхронизации аппаратуры потребителя.

65. Что содержит  неоперативная информация передаваемая со спутника?

Неоперативная информация относится к СНС в  целом и содержит альманах системы: данные о функциональном состоянии  всех спутников (альманах состояния); сдвиг  шкалы времени каждого спутника относительно системной шкалы (альманах фаз); параметры орбит всех спутников системы (альманах орбит); поправку к шкале времени относительно ЦТС.

66. Что называется  кодом в навигационном сообщении?

Систему соответствия между значениями параметра и  двоичными комбинациями называют кодом, а кодовую последовательность, полностью описывающую параметр, называют словом.

67. Какие существуют  коды?

Коды, применяемые  для кодирования информации, могут  быть простыми (неизбыточными) или помехоустойчивыми (избыточными).

68. Из чего  состоит поток информации в  СНС ГЛОНАСС?

Поток информации состоит из циклически повторяющихся  сообщений (суперкадров) длительностью 2,5 мин. Объем сообщения - 7500 бит. В суперкадре передается полный объем неоперативной информации. Каждый суперкадр состоит из 5 кадров, каждый кадр состоит из 15 строк и включает в себя часть альманаха системы и полный объем оперативной информации для конкретного спутника. Строка содержит 100 бит информации.

69. Из чего  состоит поток информации в  GPS?

Параметры потока следующие: длительность суперкадра 12,5 мин, объем сообщения 37500 бит. Суперкадр делится на 5 кадров по 5 строк каждый.

70. Из каких  частей состоит блок кодов  в СНС?

Как правило, блоки  являются разделимыми, т.е. состоят из двух частей — информационной и проверочной, во всех блоках занимающих одни и те же позиции

71. Какими являются  большинство разделимых кодов?

Большинство разделимых кодов является линейными (систематическими), когда проверочная группа символов образуется линейными комбинациями информационных символов

72. Какие коды  применяются в СНС ГЛОНАСС?

В СНС ГЛОНАСС  применяются циклические коды Хэмминга, исторически появившиеся раньше многих других, и исправляющие одиночные ошибки в кодовом слове.

73. Что называют  кодовым расстоянием?

Минимальное расстояние d_min между кодовыми позициями называют кодовым расстоянием (расстоянием Хэмминга).

74. Для чего  требуется тактовая синхронизация?

Для выделения  в приемнике последовательности двоичных символов навигационного сообщения  необходимо точно определить границы  символов, т.е. добиться наличия тактовой синхронизации

75. Какие существуют  параметры навигационного сигнала?

Параметры навигационного сигнала разделяют на информационные, из которых можно извлечь навигационную информацию; дополнительные, несущие дополнительную навигационную ин- формацию и неинформационные

76. Какие существуют  источники возникновения дальномерной  погрешности?

Источники возникновения  дальномерной погрешности можно  разделить на три группы по их происхождению: вносимые контрольно-измерительным  комплексом; вносимые оборудованием  навигационного спутника; возникающие на трассе распространения сигнала; вносимые приемоиндикатором потребителя.

77. Какой максимальный  сдвиг шкалы допустим в СНС?

Требования  к СНС таковы, что СКО сдвига бортовой шкалы должно быть не более 10 нс.

78. Какие существуют  методы определения и учёта ионосферной задержки?

Существуют  методы определения и учета ионосферной  задержки на стороне потребителя: метод  моделирования трассы; двухчастотные  измерения; избыточные одночастотные  измерения.

 

79. Что такое  многолучевое распространение?

Многолучевое  распространение. В реальных условиях на вход приемоиндикатора обычно поступает не только прямой сигнал со спутника, но и множество переотраженных сигналов от соседних зданий, морской и земной поверхностей. Причем, в некоторых случаях, уровень отраженного сигнала может оказаться сопоставимы с уровнем прямого

80. Что составляет  основу дифференциальной подсистемы?

Основу дифференциальной подсистемы составляет наземная контрольно-корректирующая станция (ККС), координаты которой известны и определены с большой точностью. Как правило, в подобных случаях говорят о координатах фазового центра приемной антенны. Путем сравнения измеренных значений псевдодальностей до спутников с достоверными значениями, вычисленными на основе полученной от главной станции информации об орбитах НКА, вычисляются поправки к псевдодальностям. Полученные значения поправок передаются потребителям по специально выделенным линиям передачи данных

81. Широкозонные  подсистемы

Основой широкозонной подсистемы является сеть специальных широкозонных ККС, информация о поправках с которых передается на главную станцию. После дополнительной проверки на главной станции вырабатывается комплекс общих поправок и сигналов целостности. 5000...6000 км.

82. Региональные  дифференциальные подсистемы

Региональные  дифференциальные подсистемы (РДПС) имеют диаметр зоны обслуживания от 400 до 2000 км и предназначены для навигационного обеспечения отдельных регионов континента или моря/океана

83. Локальные  дифференциальные подсистемы

Локальные дифференциальные подсистемы (ЛДПС) функционируют при дальностях до потребителя в диапазоне 50…200 км и обычно имеют в своем составе одну ККС, аппаратуру управления и контроля целостности и средства передачи данных.

84. Из чего  состоит полная группировка НКА системы ГЛОНАСС?

Полная (проектная) группировка НКА системы ГЛОНАСС  состоит из 24-х спутников, равномерно распределенных в трех орбитальных  плоскостях. Орбитальные плоскости  разнесены относительно друг друга  на 120° по абсолютной долготе восходящего узла

85. Сколько спутников  ГЛОНАСС можно одновременно наблюдать  на земной поверхности? 

В каждой точке  земной поверхности и околоземного пространства одновременно наблюдаются  не менее четырех спутников

86. Кода может  быть достигнута заданная точность  координатно-времениых измерений?

Заданная точность координатно-времениых измерений  может быть достигнута при наличии  в системе 21 спутника, по семь в каждой орбитальной плоскости, а остальные  используются в качестве "горячего" резерва

87. На каких  высотах обеспечивается Непрерывность навигационного поля системы ГЛОНАСС?

Непрерывность навигационного поля системы ГЛОНАСС  обеспечивается на высотах до 2000 км

88. При одновременном  выходе скольки НКА, система  сохраняет полную функциональность?

Система сохраняет  полную функциональность при одновременном выходе из строя до 6 НКА (по два в каждой плоскости).

89. Какой, относительно  движения Земли, является СНС  ГЛОНАСС?

СНС ГЛОНАСС  не является резонансной (или синхронной), т.е. спутники в своем орбитальном движении не имеют резонанса (синхронизма) с вращением Земли.

90. Из чего  состоит сегмент управления системы  ГЛОНАСС?

Сегмент управления системы ГЛОНАСС состоит из следующих  функциональных компонентов: центра управления системой; центрального синхронизатора; контрольных станций; системы контроля фаз; квантооптических станций; аппаратуры контроля поля.

91.Созвездие  NAVSTAR GPS

Полное созвездие NAVSTAR GPS состоит из 24 действующих и не менее 3-х резервных НКА. Действующие НКА движутся по шести круговым орбитам. Орбиты наклонены к плоскости экватора под углом 55°, угол между плоскостями орбит 60°. НКА движутся на высоте 10900 морских миль, что соответствует примерно 20180 км. Период обращения НКА 11 ч 58 мин.

92. Сколько НКА  постоянно находятся в зоне  видимости?

Распределение НКА по орбитам подобрано таким образом, что в зоне видимости над каждой точкой земной поверхности постоянно находится созвездие как минимум из пяти НКА.

93.Какое время  функционирования без контакта  с землей у НКА GPS

НКА способны определенное время функционировать без контакта с землей, от 14 дней для "Block II" и до минимум 180 дней для "Block IIR"

94.Сегмент управления GPS

Сегмент управления отслеживает движение НКА и выполняет  периодическую корректировку орбит» корректирует их эфемеридные константы  и устраняет накапливающиеся ошибки бортовых часов.

95.Какие частоты  используют НКА NAVSTAR GPS?

Навигационные НКА используют для передачи информации две частоты: L1 и L2. Все НКА вещают на одинаковых частотах и используется кодовое разделение каналов.

96.Какие три кода использует НКА NAVSTAR GPS?

В общей сложности  излучаются три псевдослучайных  дальномерных кода: Р-код, являющийся основным дальномерным кодом. Псевдослучайный  дальномерный Р-код, индивидуальный для  каждого НКА; Y-код, применяемый вместо Р-кода при включении режима предотвращения преднамеренных помех и несанкционированного доступа к информации А/S (Antispoofing). Y-код представляет собой закрытый Р-код, и доступен для расшифровки только лицензированными пользователями, имеющими соответствующий ключ. Открытый код С/А (Coarse/Acquizion, "грубый захват"), который сначала использовался лицензированными пользователями для первичного вхождения в режим слежения и последующего захвата точного Р или Р(Y) кода. Сейчас код С/А находится в распоряжении мирового сообщества для использования в цепях позиционирования.

97. Какие две  частоты используются в GPS?

L1 = 1575, 42 МГц и L2= 1227,6 МГц.

98.Структура  навигационного сообщения GPS

Длина суперкадра 12,5 (25 кадров), длина кадра 30 (5 строк), длина строки 6

99.Какие различия между СНС ГЛОНАСС и GPS в орбитальной группировке?

Орбитальная группировка  СНС ГЛОНАСС построена таким образом, что меньше, чем у GPS, подвержена влиянию нецентричности поля тяготения Земли и коррекция положения СНС требуется намного реже.

100.Какие различия  структуры навигационного сообщения?

Различается и структура навигационного сообщения. Благодаря тому, что длительность суперкадра в СНС ГЛОНАСС составляет 2,5 мин (в отличие от 12,5 мин для GPS), в ней происходит более быстрое обновление альманаха