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)

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;

4. 
   технические характеристики, указанные в Заключительных актах Региональной административной радиоконференции по планированию морской радионавигационной службы (радиомаяков) в европейском морском бассейне (Женева, 1985 г.);
   
5. 
   что для общего применения с помощью глобальной навигационной спутниковой системы (GNSS), ожидается достижение точности навигации 13–36 м (с вероятностью 95%);
   
6. 
   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;
   
7. 
   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;
   
8. 
   что навигационная точность и целостность GNSS может быть значительно улучшена с помощью передачи данных дифференциальной коррекции правильно расположенными опорными станциями;
   

10. 
    что технические, экономические и административные факторы указывают на то, что использование морских радиомаяков было бы одним из возможных решений для передачи дифференциальных коррекций;
    
11. 
    что распространение передач морских радиомаяков происходит, в основном, земными радиоволнами в подходящем диапазоне, не превосходящем диапазон, используемый в коррекциях опорных станций;
    
12. 
    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;
    
13. 
    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,
    

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.
   

Характеристики систем для дифференциальных GNSS

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

ТАБЛИЦА 2

ТАБЛИЦА 3

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

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.

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

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.

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

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

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.

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

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.

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

ТАБЛИЦА 9

______________