Технические характеристики дифференциальных передач для глобальных навигационных спутниковых систем c морских радиомаяков в полосе частот 283,5−315 кГц в Районе 1 и в полосе частот 285−325 кГц в Районах 2 и 3



Дата03.03.2016
өлшемі4.73 Mb.

Рек. МСЭ-R М.823-3

РЕКОМЕНДАЦИЯ МСЭ-R М.823-31

Технические характеристики дифференциальных передач для глобальных навигационных спутниковых систем c морских радиомаяков в полосе частот 283,5−315 кГц в Районе 1 и в полосе частот 285−325 кГц в Районах 2 и 3

(1992-1995-1997-2006)



Сфера применения

Многие администрации осуществили ведение передач со станций радиомаяков дифференциальной коррекции для глобальных навигационных спутниковых систем (global navigation satellite systems  GNSS). В данной Рекомендации содержатся технические характеристики, которым должны соответствовать такие передачи для коррекции навигационным спутниковым системам GPS (Global Positioning System) и GLONASS (GLObal Navigation Satellite System). В Рекомендации также описаны различные виды сообщений дифференциальной коррекции, используемых для этих навигационных спутниковых систем, и формат таких сообщений. Кроме того, в ней содержится подробное описание режимов передачи подобных сообщений.

Ассамблея радиосвязи МСЭ,

учитывая

а) Резолюцию 602 Всемирной административной радиоконференции по подвижным службам (ВАРК Подв-87) (Женева, 1987);

b) что, согласно п. 5.73 Регламента радиосвязи (РР), в полосе частот 285–325 кГц
(283,5–325 кГц для Района 1), в морской радионавигационной службе станции радиомаяков могут также передавать дополнительную навигационную информацию, используя узкополосные методы, при условии, что основная функция маяка заметно не ухудшаются;

c) Рекомендацию МСЭ-R М.631 по использованию гиперболических морских систем радионавигации в полосе частот 283,5–315 кГц;



  1. технические характеристики, указанные в Заключительных актах Региональной административной радиоконференции по планированию морской радионавигационной службы (радиомаяков) в европейском морском бассейне (Женева, 1985 г.);

  2. что для общего применения с помощью глобальной навигационной спутниковой системы (GNSS), ожидается достижение точности навигации 13–36 м (с вероятностью 95%);

  3. что такая точность, вполне достаточная для большинства общих потребностей навигации, все же недостаточна для некоторых специализированных нужд навигации, таких как проход по узким фарватерам, вход в гавань или для датчика позиционирования в электронных картографических системах;

  4. что другие специализированные морские приложения, такие как рыболовство, навигационная топографическая съемка, углубление дна, укладка кабеля и труб, размещение буев и других прибрежных структур могут потребовать большей точности по сравнению с той, что обычно достигается с помощью GNSS для общего пользования;

  5. что навигационная точность и целостность GNSS может быть значительно улучшена с помощью передачи данных дифференциальной коррекции правильно расположенными опорными станциями;

  1. что технические, экономические и административные факторы указывают на то, что использование морских радиомаяков было бы одним из возможных решений для передачи дифференциальных коррекций;

  2. что распространение передач морских радиомаяков происходит, в основном, земными радиоволнами в подходящем диапазоне, не превосходящем диапазон, используемый в коррекциях опорных станций;

  3. что морские радиомаяки в настоящее время обеспечивают покрытие прибрежных вод во многих частях мира, позволяя установить всемирный стандарт на такие дифференциальные радиопередачи, который нужно вводить эффективно и экономично;

  4. что хотя настоящие исследования касаются именно передачи коррекций в системах GPS/GLONASS, те же принципы применимы и к наземным радионавигационным системам, таким, как Loran C/Chayka,

рекомендует,

  1. чтобы технические характеристики службы дифференциальной коррекции для GNSS, использующей морские радиомаяки, в полосе частот 283,5–315 кГц в Районе 1 и в полосе частот 285–325 кГц в Районах 2 и 3 и для соответствующей приемной аппаратуры, соответствовали характеристикам, приведенным в Приложении 1.


Приложение 1

Характеристики систем для дифференциальных GNSS



1 Технические характеристики

1.1 Частота несущей сигнала дифференциальной коррекции, посылаемого станцией радиомаяка, должна быть целым множителем 500 Гц.

1.2 Допустимое отклонение частоты несущей не должно превышать 2 Гц.

1.3 Общий формат сообщения представлен на рис. 1, где подробно описаны два первых
30-битных слова для каждого кадра или типа сообщений. Каждый кадр имеет длину + 2 слова, где N слов содержат данные сообщения. В таблице 1 приводится минимальный набор имеющихся типов сообщений для передачи. Подробности содержания или форматов сообщений данных типов показаны на рис. 2–7 для GPS и на рис. 8–12 для GLONASS. Используемый алгоритм четности соединяет 30-битные слова из разных подкадров или внутри одного подкадра, используя код Хэмминга (32,26). Если недоступен никакой другой тип сообщений, следует использовать сообщения типа 6 или 34 (N = 0 или N = 1).


Биты исправности станции:

111 Вызовет регистрацию оборудованием пользователя неисправного состояния опорной станции.

110 Вызовет регистрацию оборудованием пользователя отсутствия мониторинга передачи.

Для обеспечения бесперебойного вещания поставщиком услуг могут использоваться другие коды.

ТАБЛИЦА 1

Типы сообщений


Номер типа
сообщения GPS


Название

Номер типа cообщения GLONASS

1

Дифференциальные коррекции GNSS (все спутники)

31

3

Параметры опорных станций

32

4

Базис опорной станции

4

5

Исправность группировки

33

6

Нулевой кадр

34 (N  0 или N  1)

7

Альманах радиомаяков

35

9

Выборка дифференциальных коррекций GNSS (может заменять типы 1 или 31)

34 (N  1)

16

Специальное сообщение

36

27

Расширенный альманах радиомаяков

27






ТАБЛИЦА 2



Содержание сообщения типа 4


Параметр

Номер бита

Масштабный множитель и единицы

Значения

DGNSS

3

1

000  GPS
001  GLONASS
010  Зарезервировано
011  Зарезервировано
100  Зарезервировано
101  Зарезервировано
110  Зарезервировано
111  Зарезервировано

DAT

1

1

0  Местный базис
1  WGS-84/PE-90

Зарезервировано
Значение № 1 кода "мю" базиса
Значение № 2 кода "мю" базиса
Значение № 2 кода "мю" базиса
Значение № 1 подразряда базиса
Значение № 2 подразряда базиса
DX (необязат.)(1)
DY (необязат.)(1)
DZ (необязат.)(1)

4
8
8
8
8
8
16
16
16

1
1
1
1
1
1
0,1 м
0,1 м
0,1 м

 3276,7 м


 3276,7 м
 3276,7 м

(1) Дополнительный код.

ПРИМЕЧАНИЕ 1. – Поле DGNSS определяет систему DGNSS опорной станции. Дифференциальная передача GPS определяется как 000, a дифференциальная передача GLONASS как 001.




ТАБЛИЦА 3



Содержание сообщений типов 5 и 33


Параметр

Номер бита

Пояснение

Зарезервирован

1

Простой бит, зарезервированный для возможного расширения числа спутников свыше 32.

Идентификация спутника

2–6

Стандартный формат (1−32, 32 выражается всеми нулями).

Выпуск линии передачи данных(IOD) (GPS)
Выпуск линии передачи данных (Tb) (GLONASS)

7

Бит, установленный в "0" указывает, что информация относится к навигационным данным с IOD или Tb в сообщениях 9 или 1 (GPS) или 31, 34 (GLONASS).

Надежность данных
(Bn – GLONASS)

8–10

Стандартная информация, касающаяся надежности данных навигационных спутников. Для GPS три нуля указывают на то, что все данные надежны, любой из трех битов, равный "1" указывает на ненадежность всех данных или их части. Для GLONASS, 8-й бит, установленный в "1"указывает на то, что спутник ненадежен; 8-й бит, установленный в "0", указывает на то, что спутник надежен, второй и третий биты запасные и не принимаются во внимание оборудованием абонента.

C/N0

11–15

Отношение сигнал/шум, измеренное опорной станцией. Масштабный множитель равен 1 дБ(Гц). Диапазон в пределах от 25 до 55 дБ(Гц). 15 бит является значением LSB. Значение "00000" указывает на то, что спутник не отслеживается опорной станцией. Значение "00001"  25 дБ(Гц) в нижней части диапазона и значение "11111"  55 дБ(Гц) в верхней части диапазона.

Обеспечение надежности

16

Бит, установленный в "1", указывает на то, что оборудованием абонента DGPS/DGLONASS спутник может рассматриваться как надежный, несмотря на тот факт, что навигационные данные с этого спутника указывают на его ненадежность.

Новые навигационные данные

17

Бит, установленный в "1", указывает, что данные навигации нового спутника восприняты опорной станцией и уже учитываются при вычислении нового значения коррекции псевдосмещения. Скоро появится новое значение IOD/Tb, указанное в сообщениях типа 1/31 или 9/34.

Потеря предупреждений спутника

18

Бит, установленный в "1", указывает, что установлено уменьшение надежности спутника. Оценка оставшегося времени надежного состояния спутника дается в следующих 4 битах.

Время до потери надежности

19–22

См. бит 18, выше. Масштабный множитель равен 5 минутам. Диапазон от 0 до 75 мин. Бит 22 – наименее значащий. Значение "0000" указывает на то, что спутник близок к потере надежности. Значение "1111" показывает, что потеря надежности спутником произойдет через 75 мин.

Неприсвоенный

23–24




Четность

25–30




Формат сообщения типа 6
Нулевой кадр (GPS)

Сообщение типа 6 не содержит параметров. При необходимости оно будет использовано для заполнения передачи. Цель такого заполнения – обеспечить передачу сообщения, если у опорной станции нет сообщений, готовых для передачи, или обеспечить синхронизацию начала передачи сообщения в уточненный момент.

Сообщение содержит два первых слова, как обычно, с N = 0 или 1, в зависимости от того, с четного или нечетного бита начинается заполнение передачи. Если N = 1, тогда 24 бита данных в дополнительных словах должны быть заполнены чередующимися единицами и нулями. Четность проверяется обычным образом.












1.4 В том случае, если сообщения типа 9 или 34 передаются вместо сообщений типа 31 или 1, соответственно, равное количество коррекций должно передаваться для каждого спутника, для которого вычисляются коррекции.

1.5 Передача дифференциальных данных осуществляется непрерывно, синхронно и начинается с наиболее значащего бита.

1.6 Скорость передачи данных выбирается из ряда 25 (только GLONASS), 50, 100 и 200 бит/с.

1.7 Используется минимальное изменение смещения (класс эмиссии G1D). Форма модуляции – отставание по фазе на 90 градусов, представляемое двоичным "0", или забегание по фазе на 90 градусов, представляемое двоичным "1". Изменение фазы относительно несущей – линейное, с длительностью в 1 бит.

ТАБЛИЦА 4



8-битовое представление русского алфавита



Примечание 1. – См. рекомендованные стандарты RTCM для дифференциальной службы GNSS, версия 2.3, стр. 4–70.


Параметр

Число битов

Множители и единицы

Диапазон значений

Широта

16

0,002747

90(1), (2)

Долгота

16

0,005493

180(1), (2)

Опорная станция идентификатор № 1

10

1

0–1023

Частота

12

100 Гц

190 (all 0’s) to 599,5 кГц (all 1’s)

OP = статус функционирования

2



"00" – Радиомаяк полностью работоспособен
"01" –Режим испытания
"10" – Информация недоступна
"11" – Не работает (или не находится в ожидаемом р-не)

Опорная станция идентификатор № 2

10

1

0–1 023(3)

Скорость вещания по битам

3



"000" – 25 бит/с
"001" – 50 бит/с
"010" – 100 бит/с
"011" – 200 бит/с(4)

dat = базис (5)

1



"0" – WGS-84
"1" – Локальное

R = зарезервировано для типа синхронизации

1



"0" – По умолчанию

BC = кодирование вещания

1



"0" – без дополнит. кодирования
"1" – кодирование FEC

Название станции (9 знаков)

72

ASCII

(6)

Общее

144 × Nb







Четность

6 * N







Nb = Число радиомаяков в сообщении.

N = Число слов в сообщении, содержащих данные = 6 * Nb

(1) Дополнительный код

(2) Среднее положение антенн опорной станции. Значения со знаком "+" относятся к северной широте или восточной долготе.

(3) То же, что идентификатор для опорной станции № 1, если участвует только одна станция.

(4) 100, 101, 110, и 111 зарезервированы на будущее.

(5) Должен быть кодирован как "0", если базис достаточно близок к WGS84, чтобы быть адекватным для предназначенного использования.

(6) Формат, аналогичный формату сообщения типа 16, (7-битный ASCII где MSB = 0). Имя должно соответствовать списку IALA, короткой форме. Пустые значащие поля должны быть заполнены нулями.



1.8 В европейском морском районе (EMA) Района 1, максимально разрешенная ширина полосы должна быть 230 Гц.

1.9 Идентификация радиовещательных и опорных станций выражаются двоичными числами. (Распределение идентификаций между всеми станциями радиомаяков и опорными станциями координируется IALA.)

1.10 Диапазон частот приемника не менее 283,5–325 кГц, при возможности приема с шагом в 500 Гц.

1.11 Динамический диапазон приемника от 10 мкВ/м до 150 мВ/м.

1.12 Приемник работает с максимальным относительным коэффициентом ошибок, равным 1 × 10(−3) при отношении сигнал/шум, равном 7 дБ в рабочей полосе.

1.13 Частично декодированные сообщения типа 9 или типа 34 можно использовать, если оба слова, содержащие коррекции для данного спутника, прошли проверку на соответствие и все предыдущие слова также ее прошли.

1.14 Приемник имеет достаточную селективность и стабильность настройки для работы с передачами с шагом частоты 500 Гц и колебанием плюс-минус 2 Гц и степенями защиты, указанными в таблице 5.

1.15 При использовании сериальных портов данных, порты должны удовлетворять стандартам публикации 1162 (цифровые интерфейсы; навигационное оборудование и оборудование радиосвязи на борту кораблей) Международной электротехнической комиссии (МЭК).

1.16 Оборудование пользователя выдает предупреждение о потере надежности навигационных расчетов.

1.17 Если при приеме осуществляется возможность автоматического выбора частоты, становятся возможны прием, хранение и использование типов сообщений для сводок маяков с типа 7 по тип 35. То же относится к сообщениям типа 27, которые содержат расширенные сводки.

2 Степени защиты

Применяемые степени защиты соответствуют приведенным в таблице 5.

ТАБЛИЦА 5

Степени защиты


Разделение частот между полезным сигналом и помехами (кГц)

Степень защищенности (дБ)

Искомая

Радиомаяк(1)
(A1A)


Дифференциальная
(G1D)


Дифференциальная
(G1D)


Радиомаяк(1)
(A1A)


Помехи

Дифференциальная
(G1D)


Радиомаяк
(A1A)


Дифференциальная
(G1D)


Радиомаяк
(A1A)


0

15

15

15

15

0,5

–39

–25

–22

–39

1,0

– 60

– 45

–36

– 60

1,5

– 60

–50

– 42

– 60

2,0



–55

– 47



(1) Применимо к радиомаякам в европейском морском районе по Женевскому соглашению 1985 г.



3 Определения

3.1 "Модифицированный" Z – отсчет

Z – отсчет представляет собой опорное время для сообщений с дифференциальными данными. Z – отсчет начинается в момент 0 в начале каждого часа по времени GPS или GLONASS и продолжается до максимального значения в 3 599,4 с с точностью 0,6 с Он используется для вычисления времени коррекций в GPS или GLONASS таким же образом, как производятся и другие временные расчеты в приемниках пользователя.



3.2 Номер последовательности

Номера последовательностей возрастают на единицу с каждым новым заголовком и могут быть использованы в синхронизации.



3.3 Выпуск данных (GPS)

Выпуск данных (IOD) в виде радиовещания опорной станции является единицей в навигационных сообщениях GPS, которые соответствуют меняющимся данным GPS, используемым для вычисления коррекций. Это позволяет обеспечивать абонентские расчеты и коррекции опорных станций одним и тем же набором орбитальных и временных параметров.



3.4 Масштабный множитель

Для коррекций псевдодальности могут использоваться два состояния множителя, определенные в таблице 6. Обоснованием применения двухуровневого множителя масштабирования является поддержание высокой степени точности по возможности в течение более продолжительного времени и возможность увеличить диапазон коррекций в тех редких случаях, когда это необходимо.

ТАБЛИЦА 6

Масштабный множитель


Код



Указание

0

(0)

Масштабный множитель для коррекции псевдодальности равен 0,02 м и для коррекции диапазона скорости равен 0,002 м/с

1

(1)

Масштабный множитель для коррекции псевдодальности равен 0,32 м и для коррекции диапазона скорости равен 0,032 м/с



3.5 Ошибка дифференциального диапазона пользователя (UDRE)

Оценка среднеквадратичной ошибки в дифференциальной коррекции псевдодальности. На нее влияют такие факторы, как отношение сигнал/шум для спутника, эффекты мультитракта и сглаживание данных. В таблице 7 определяется формат для поля UDRE.

ТАБЛИЦА 7

Ошибка дифференциального диапазона пользователя (UDRE)


Код



1  (дифференциальная ошибка),
м


00

(0)

 1

01

(1)

 1 и  4

10

(2)

 4 и  8

11

(3)

 8



3.6 Геоцентрическая фиксированная относительно земли система координат

WGS 84 является системой координат, используемой в GPS. Однако опорные станции могут быть позиционированы в региональной системе (такой, как NAD 83 в США). PE-90 является координатной системой, используемой в GLONASS и в дифференциальных опорных станциях GLONASS.



3.7 Tb данных навигации в GLONASS

Время внутри текущего 24-часового периода, отсчитываемого UTC(SU), являющееся функциональной информацией, передаваемой в кадре.



3.8 Специальное сообщение

Сообщения типа 16 и 36 форматированы с помощью символов ASCII и должны передаваться на английском языке. Дополнительная информация на других языках может передаваться поставщиком услуг.



3.9 График передачи сообщений

В таблице 8 представлен график передачи сообщений дифференциальных коррекций GPS (DGPS), а в таблице 9 – график передачи сообщений коррекций как DPS, так и GLONASS в том случае, если и те и другие передаются с одного и того же радиомаяка.

ТАБЛИЦА 8

Служба DGPS


Тип

Периодичность

9 или 1

Должны передаваться так часто, как возможно

3

Должны передаваться не менее двух раз в час, а также после изменения координат опорной станцией

5

Должны передаваться через пять минут после смены часа и затем каждые пятнадцать минут

6

Должны передаваться по требованию

7

Должны передаваться через каждые 15 минут и после получения передатчиком любых новых данных. Сообщение должно включать данные близлежащих маяков

16

Должны передаваться по требованию

27

Должны передаваться с 5-минутными интервалами и после получения передающей станцией любых новых данных. Сообщение должно включать данные сети маяков.

ТАБЛИЦА 9



Объединенная для DGPS/DGLONASS


GPS




GLONASS

Тип

Периодичность




Тип

Периодичность

9 или 1

Должны передаваться так часто, как возможно (примерно каждые 15–20 с)




34 (N  1) или 31

Должны передаваться каждые
50–60 с

3

Должны передаваться через 15 и 45 мин. после каждой смены часа




32

Должны передаваться через 15 + 1 и
45 + 1 мин. после каждой смены часа

5

Должны передаваться через пять минут после смены часа и затем каждые пятнадцать минут




33

Должны передаваться через 5 + 1 мин. после смены часа и затем каждые пятнадцать минут

6

Должны передаваться по требованию




34 (N  0 или N  1)

Должны передаваться по требованию

7

Должны передаваться через 7 мин. после смены часа и затем каждые пятнадцать минут




35

Должны передаваться через 7 + 1 мин. после смены часа и затем каждые пятнадцать минут

27

Должны передаваться через 7 + 2 мин. после смены часа и затем каждые пятнадцать минут




27

Должны передаваться через 7 + 2 мин. после смены часа и затем каждые пятнадцать минут(1)

16

Должны передаваться по требованию




36

Должны передаваться по требованию

(1) Сообщение типа 27 содержит сводку для обеих систем.

______________



1Данная Рекомендация должна быть доведена до сведения Международной морской организации (ИМО), Международной организации гражданской авиации (ИКАО), Международной ассоциации смотрителей маяков (IALA) и Международной морской ассоциации радиосвязи (CIRM).

Каталог: dms pubrec -> itu-r -> rec
rec -> Рекомендация мсэ-r sa. 1014-1 Требования к электросвязи для пилотируемых и беспилотных исследований в глубоком космосе
rec -> Планы размещения частот для внедрения наземного сегмента системы Международной подвижной электросвязи-2000 (iмт-2000) в полосах* 806–960 мгц**, 1710–2025 мгц, 2110–2200 мгц и 2500–2690 мгц
rec -> Совместное использование частот в полосе ниже 1 ггц станциями подвижной службы и подвижными земными станциями негеостационарных подвижных спутниковых систем
rec -> Рекомендация мсэ-r m. 1042-3 Связь в случае бедствий в любительской и любительской спутниковой службах


Достарыңызбен бөлісу:




©dereksiz.org 2020
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет