ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

Глобальные навигационные спутниковые системы

МОРСКИЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ ПОДСИСТЕМЫ. КОНТРОЛЬНО-КОРРЕКТИРУЮЩАЯ СТАНЦИЯ

Общие требования, методы и требуемые результаты испытаний

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2013

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации — ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

Сведения о стандарте

1    РАЗРАБОТАН Закрытым акционерным обществом «Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт морского флота» (ЗАО «ЦНИИМФ»)

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 363 «Радионавигация»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 ноября 2012 г. № 810-ст

4    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

© Стандартинформ, 2013

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

5.3.8    Помехоустойчивость

Опорный генератор опорной станции должен работать в таком режиме, чтобы любое внезапное или аномальное изменение псевдодальности или эфемерид спутника не привело к превышению установленных порогов и корректировки псевдодальностей для остальных спутников.

5.3.9    Реакция на предупреждение о признаке координат

Признак измеренных координат передается в сообщении RSIM #20. Заголовок из двух слов для всех сообщений обеспечивает оценку состояния работоспособности станции. После получения СИК сигнала о признаке координат последующее полное передаваемое сообщение RTCM должно включить эту информацию, если сообщение не передается в течение 1 с.

5.3.10    Реакция на предупреждение о признаке псевдодальности

После получения на СИК сигнала о признаке измеренной псевдодальности в сообщении RSIM #20, в последующих сообщениях RTCM #1 или RTCM #9 параметры «псевдодальность» и «скорость измерения псевдодальности» должны быть установлены в состояние «не использовать», если следующее полное сообщение не передается в течение 1 с.

5.3.11    Реакция на сигнал — отсутствие контроля

Если сообщение RSIM #20 показывает отсутствие контроля за работой ОС, или сообщение RSIM #20 не получено от СИК в течение времени, установленного сообщением RSIM# 11, ОС устанавливает в заголовке сообщение RTCM, чтобы указать, что радиопередача не контролируется в течение 1 с.

5.3.12    Коррекция контроля состояния радиопередачи

В режиме контроля опорная станция передает поправки только для спутников в зоне видимости, которые она получила в последнем сообщении RSIM #7 от СИК. Станция интегрального контроля посылает сообщение RSIM #7 в ОС всякий раз, когда она начинает или заканчивает слежение за видимым спутником, а также посылает его с заданным интервалом времени.

5.3.13    Минимальный рекомендуемый набор сообщений

Набор сообщений, передаваемых опорной станцией, должен включать — RTCM #1, #2, #3, #5, #6, #7, #9 и #16.

Опорная станция должна обеспечивать передачу сообщений RTCM #1, RTCM #9 группами по три сообщения для одного или двух спутников и сообщение RTCM #9 только для одного спутника.

5.3.14    Первоначальный набор данных

При выполнении операций, не использующих сообщение RTCM #2, ОС для вычисления поправок псевдодальностей перед использованием нового набора данных производит задержку в течение 90 с. Это обеспечивает возможность три раза загрузить новые эфемериды, которые содержатся в наборе данных.

5.3.15    Модулированные выходные параметры в диапазоне частот морских радиомаяков

5.3.15.1    Полоса частот

Несущая частота сигнала ККС лежит в пределах от 283,5 кГц до 325 кГц. Дискретность установки частоты 500 Гц [2].

5.3.15.2    Допуск по частоте

Точность установки несущей частоты должна быть не хуже 4 ppm, а уход частоты должен быть менее 1 ppm в год.

5.3.15.3    Модуляция — MSK

Опорная станция должна выдавать в радиомаяк данные в формате RTCM, используя модуляцию сигнала минимальным фазовым сдвигом.

MSK модуляция является усовершенствованной формой цифровой модуляции, которая является частным случаем фазовой модуляции.

При данном способе модуляции двоичный «0» представляется задержкой фазы на 90° относительно несущей, а двоичная «1» представляется опережением фазы на 90°.

5.3.15.4    Фазовый шум

Фазовый шум в полосе 10 Гц не должен превышать 80 дБ/Гц.

5.3.15.5    Скорость модуляции

ОС должна обеспечивать скорость передачи корректирующей информации 25, 50,100 и 200 бод.

5.3.15.6    Разрыв фазы

В течение передачи MSK сигналов разрыв фазы сигнала не должен превышать 0,3°.

ГОСТ Р 55108-2012

5.3.15.7    Внеполосные излучения

В полосе частот от 9 до 700 кГц внеполосное излучения ОС не должно превышать 60 дБс, а в полосе от 700 кГц до 2 ГГц — 50 дБс.

5.3.15.8    Выходные порты

ОС должна иметь минимум один высокочастотный порт. При использовании тонального режима идентификатора требуется два порта. В этом случае раздельные порты должны обеспечивать режимы MSK сигнала и тона идентификатора. Это позволит использовать класс излучения D передатчика.

5.3.15.9    Выходное сопротивление

Сопротивление каждого порта должно быть 50 Ом при напряжении стоячей волны (VSWR) не более 1,5.

5.3.15.10    Уровень выходного сигнала

Уровень мощности каждого порта должен быть 10 ± 2 дБ.

5.3.15.11    Оконечные устройства

Необходимо использовать оконечные устройства с входным сопротивлением 50 Ом для каждого порта для предотвращения излучения, когда данный порт не используется.

5.3.16 Параметры окружающей среды

5.3.16.1    Диапазон рабочих температур

Для поддержания заданных характеристик аппаратуры рабочая температура должна быть в пределах от 0 °С до 50 °С для ОС, а для антенн rjlOHACC/GPS/ГАЛИЛЕО и предварительного усилителя от минус 40 °С до плюс 75 °С в соответствии с ГОСТ Р МЭК 60945.

5.3.16.2    Диапазон нерабочих температур

Для ОС диапазон нерабочих температур составляет от минус 30 °С до плюс 70 °С, а для антенн и предварительного усилителя rJlOHACC/GPS/ГАЛИЛЕО от минус 40 °С до плюс 75 °С.

5.3.16.3    Влажность

Для ОС влажность 95 % без конденсации, а для антенн и предварительного усилителя 100 % с конденсацией.

5.3.16.4    Предотвращение накопления осадков на антенне

Форма обтекателя антенны и поверхность экрана должны обеспечить минимальное накопление льда или снега и препятствовать посадке птиц.

5.4    Функции опорной станции

В настоящем разделе представлены функции ОС при формировании и приеме сообщений RSIM [6]. Функция «передача данных» используется только при посылке запроса от КС. В большинстве случаев контрольная станция пошлет запрос о каких-либо параметрах, которые необходимо изменить или сформировать команду, но это определяется вне ОС.

Если источник или адресат не перечислены для какой-либо функции, подразумевается, что источником или адресатом является КС.

Функциональные возможности RSIM сообщений для ОС приведены в 5.4.1—5.4.17.

5.4.1    Установка сигнальных порогов в ОС

Источник сигнала: КС

RSIM сообщение: #11

При получении сообщения RSIM #11 в ОС устанавливаются следующие сигнальные пороги:

-    минимальное число спутников на слежении;

-    максимальное значение величины поправки псевдодальности;

-    максимальное значение скорости изменения псевдодальности;

-    максимальное время обновления данных.

5.4.2    Выработка сигналов тревоги в ОС

Адресат: КС

RSIM сообщение: #12

Опорная станция формирует и передает в КС сообщение RSIM #12, когда любой из порогов, указанных в 5.4.1, превышен.

Дополнительно «чистый сигнал» посылается сообщением RSIM #12, когда сигнал тревоги прекращает свое действие. К превышению заданного порога приводит любое из следующих условий:

-    недостаточное число спутников на слежении;

-    в течение заданного времени не поступают сообщения от СИК;

-    поправки псевдодальностей превышают допустимые пределы;

-    скорость изменения псевдодальностей превысила допустимые пределы.

9

5.4.3    Функция управления переустановкой данных Источник сигнала: КС

RSIM сообщение: #3

После получения сообщения RSIM #3 в ОС производится переустановка параметров радиопередачи. Существует три типа переустановки: частичная, полная и программная.

5.4.4    Изменение параметров линии передачи данных ОС Источник: КС

RSIM сообщение: #10

После получения сообщения RSIM #10 параметры линии передачи данных изменяются и сохраняются в ОС до перезагрузки или выключения:

-    частота;

-    скорость передачи;

-    метод модуляции, тип синхронизации;

-    кодирование радиопередачи.

5.4.5    Выдача параметров линии передачи данных ОС Адресат: КС

RSIM сообщение: #10

Параметры линии передачи данных, перечисленные в 5.4.4, выдаются в КС немедленно или периодически.

5.4.6    Изменение параметров ОС Источник: КС

RSIM сообщения: #4, #6, #11, #22

Когда соответствующая функция КС выполнена, контрольная станция посылает сообщения RSIM #4, #6, #11, #22. Соответствующие параметры немедленно устанавливаются в ОС.

5.4.7    Выдача параметров ОС Адресат: КС

RSIM сообщения: #4, #6, #11, #22

Контрольная станция получает сообщения RSIM #4, #6, #11, #22 по запросу или периодически.

5.4.8    Изменение установок состояния спутников Источник: КС

RSIM сообщение: #8

После получения сообщения RSIM #8, опорная станция должна включить информацию об изменении установок состояния спутников в любое сообщение RTCM #5, которое будет передано позже. Сообщение RSIM #22 устанавливает расписание этих передач.

5.4.9    Выдача опорной станцией данных о состоянии спутников Адресат: КС

RSIM сообщение: #9

Эта функция используется опорной станцией для выдачи следующих данных о состоянии спутников:

-    спутник принудительно определен работоспособным;

-    спутник принудительно определен неработоспособным;

-    состояние навигационного сообщения GPS и ГЛОНАСС;

-    спутники в зоне видимости.

В этом случае сообщение RSIM, которое использовалось для установки параметров, не является сообщением для выдачи данных. Только сообщение RSIM #9 выдает полные данные о состоянии спутников для каждого отслеживаемого спутника, а также статус состояния для всего созвездия.

5.4.10    Установка заголовка сообщения о состоянии спутников Источник: СИК

RSIM сообщение: #20

После получения от СИК сигнала тревоги о координатах опорная станция немедленно устанавливает состояние заголовка с индикацией информации о нарушении нормальной работы.

5.4.11    Установка аномального значения псевдодальности Источник: СИК

RSIM сообщение: #20

После получения от СИК сообщения обратной связи системы об ошибочности отдельного значения псевдодальности, ОС установит величины поправок PRC и RRC в следующем передаваемом сооб-

10

ГОСТ Р 55108-2012

щении RTCM #1 или RTCM #9, чтобы предупредить потребителей о немедленном прекращении использования данного спутника в решении навигационной задачи. ОС перезагружает следящий фильтр для данного спутника и возобновляет передачу поправок. Сигнал тревоги в КС посылается от станции интегрального контроля.

5.4.12    Расписание сообщений RTCM

Источник: КС

RSIM сообщение: #22

Сообщение RSIM #22 определяет все RTCM сообщения, включая поправки и вспомогательные навигационные сообщения, которые должны передаваться. КС с помощью сообщения RSIM #22 формирует график расписания работы ОС. Для вспомогательных сообщений это включает способность планировать их периодическую радиопередачу и способность запросить их непосредственную радиопередачу. Любая однократная команда не должна вызвать прерывание установленного расписания.

5.4.13    Выдача корректирующей информации

Адресат: КС

RSIM сообщение: #13

После получения однократного запроса или с заранее заданным интервалом времени элементы корректирующей информации выдаются в КС для каждого корректируемого спутника. Отметим, что ускорение псевдодальности не требуется, но может использоваться. В сообщении RSIM #13 предусмотрены поля для передачи:

-    поправки псевдодальности;

-    поправки к скорости изменения псевдодальности;

-    ускорения псевдодальности (не обязательно);

-    погрешности дифференциальной дальности потребителя;

-    набора данных IOD;

-    модифицированного Z-отсчета.

5.4.14    Выдача ОС данных о состоянии DGPS/ДГЛОНАСС

Адресат: КС

RSIM сообщения: #9, #13

Для обеспечения КС необходимой информацией об ОС, опорная станция будет опрашиваться для немедленной выдачи сообщения RSIM #13.

5.4.15    Выдача ОС данных о слежении за спутниками

Адресат: КС

RSIM сообщение: #7

Эта функция используется опорной станцией для выдачи в КС следующих данных о спутниках, которые находятся на слежении:

-    азимут;

-    угол возвышения спутника над горизонтом;

-    соотношение сигнал/шум;

-    погрешность дальности потребителя;

-    состояние эфемерид спутников.

5.4.16    Выдача предупреждения о неопознанном сообщении

Адресат: КС

RSIM сообщение: #2

ОС должна сообщить о получении любого сообщения из КС, которое не имеет формата «SPRCM», «RSIM#», имеет сбойную контрольную сумму или является незаконченным сообщением.

5.4.17    Выдача RSIM сообщения/предупреждения о диагностике

Адресат: КС

RSIM сообщение: #5

Сообщение обеспечивает передачу данных в формате ASCII, относящихся к обнаружению неисправностей оборудования.

6 Станция интегрального контроля

Станция интегрального контроля предназначена для обеспечения контроля целостности передачи сигналов дифференциальных поправок DGPS/ДГЛОНАСС и проверки содержания поправок.

11

Контроль целостности состоит из процесса наблюдения и процесса контроля целостности. Контролируемые величины состоят из характеристик MSK сигналов, потока сообщений RTCM SC-104, точности корректируемых псевдодальностей DGPS/ДГЛОНАСС и результирующих измеренных координат, использующих эти дальности.

Функции контроля целостности состоят в гарантии, что показатели качества данных RTCM SC-104 совместимы с точностью данных.

Контроль целостности может обеспечивать сообщения сигналов тревоги как для отдельного параметра ОС, так и для сообщения сигналов тревоги всей принимаемой радиопередачи. Когда запланировано наблюдение за отдельной ОС, а информация от нее не принимается, СИК продолжит наблюдение за передачей дифференциальной информации, но не формирует сигналов тревог и не сохраняет никаких данных.

6.1    Характеристики станции интегрального контроля

Характеристики СИК должны выполняться при следующих условиях приема сигналов:

-    минимальный уровень мощности сигнала С/А LI на входе антенны должен быть не ниже минус 160 дБВт при углах возвышения спутников над горизонтом более 7,5°;

-    после обнаружения сигнала при указанном выше уровне сигнала, минимальное время слежения за спутником должно быть не менее 120 с;

-    в зоне радиовидимости находятся минимум четыре спутника.

6.1.1    Точность измерения фазы сигнала С/А кода

Станция интегрального контроля в составе «многофункциональной» ККС должна обеспечивать СКП измерения фазы сигнала, не превышающую 30 см. СИК в составе «морской» ККС должна обеспечивать СКП измерения фазы сигнала, не превышающую 80 см. Эти величины определяются качеством используемого опорного генератора на ОС.

6.1.2    Точность измерения скорости изменения дальности сигнала С/А кода

Станция интегрального контроля в составе «многофункциональной» ККС должна обеспечивать СКП измерения скорости изменения дальности сигнала, не превышающую 4 см/с. СИК в составе «морской» ККС должна обеспечивать СКП, не превышающую 10 см/с. Это определяется качеством используемой ОС.

6.1.3    Время выработки сигнала тревоги

Станция интегрального контроля должна в течение 0,25 с сформировать сообщение RSIM#20, если за время наблюдения превышен любой из следующих установленных порогов сигнала тревоги:

-    высокая разность измеренных псевдодальностей;

-    высокая погрешность горизонтальных координат;

-    высокая величина HDOR

6.1.4    Время индикации изменения созвездия спутников

Станция интегрального контроля в течение 1 с после начала или окончания слежения за любым спутником, независимо от угла места или передачи поправок для данного спутника, посылает в ОС сообщение RSIM #7 с данными о новом спутнике, который находится на слежении.

6.1.5    Помехоустойчивость

Опорный генератор опорной станции должен работать в таком режиме, чтобы любое внезапное или аномальное изменение псевдодальности или эфемерид спутника не привело к превышению установленных порогов и корректировки псевдодальностей для остальных спутников.

6.1.6    Контроль радиопередачи в диапазоне частот морской навигации

Характеристики, приведенные в 6.1.6.3 и 6.1.6.4 должны выполняться при следующих условиях

приема сигналов:

6.1.6.1    СИК установлена вблизи радиопередатчика ККС:

-    напряженность поля от 1 до 24 В/м;

-    сила магнитного поля от 0.18 мА/м до 4 мА/м.

Данные условия позволяют располагать приемную антенну на расстоянии 30 м от передающей антенны с эффективной мощностью излучения сигналов 250 Ватт.

6.1.6.2    СИК установлена на удалении:

-    напряженность поля от 10 мкВ/м до 150 мВ/м;

-    сила магнитного поля от 26.5 мА/м до 0,399 мА/м.

6.1.6.3    Характеристика достоверности приема сигнала поправок. Приемник дифференциальных поправок должен обеспечивать прием сигналов поправок с вероятностью ошибки демодуляции символа информации 10“³ при соотношении сигнал/шум 10 дБ и мощности 99 % в полосе пропускания приемника

ГОСТ P 55108—2012

для СИК, расположенной вблизи ОС, и 7 дБ для СИК, расположенной на удалении от радиопередатчика ККС.

6.1.6.4    Измерение уровня сигнала поправок на входе приемника. Приемник корректирующей информации должен измерять напряженность поля сигналов поправок при изменении их уровня в пределах + 1.25 дБ независимо от высоты антенны.

6.1.6.5    Измерение отношения сигнал/шум

Для СИК, расположенной на удалении от передатчика ККС, ПКИ должен измерять соотношение сигнал/шум во всей полосе MSK сигнала в пределах + 1 дБ. Для СИК, расположенной вблизи передатчика ККС, измерение соотношения сигнал/шум не требуется.

6.1.7 Параметры окружающей среды

6.1.7.1    Диапазон рабочих температур

Для поддержания заданных характеристик аппаратуры рабочая температура должна быть в пределах от минус 20 °С до плюс 50 °С для СИК, а для антенн ГЛ OHACC/GPS/ГАЛИЛЕО и предварительного усилителя от минус 40 °С до плюс 75 °С в соответствии с ГОСТ Р МЭК 60945.

6.1.7.2    Диапазон нерабочих температур

Для СИК диапазон нерабочих температур от минус 30 °С до плюс 70 °С, а для антенн и предварительного усилителя niOHACC/GPS/ГАЛИЛЕО от минус 40 °С до плюс 75 °С.

6.1.7.3    Влажность

Для СИК влажность 95 % без конденсации, а для антенн и предварительного усилителя 100 % с конденсацией.

6.1.7.4    Предотвращение накопления осадков на антенне

Форма обтекателя антенны и поверхность экрана должны обеспечить минимальное накопление льда или снега и препятствовать посадке птиц.

6.2 Функции станции интегрального контроля

Если в каком-либо сообщении источник или адресат не указан, подразумевается, что источником или адресатом является КС. Ниже приведены функциональные возможности RSIM сообщений от КС.

6.2.1    Выработка СИК сигналов тревог

Адресат: КС

RSIM сообщение: #17

Сигнал тревоги вырабатывается СИК и выдается КС в следующих случаях:

-    высокий процент ошибочных MSK сообщений;

-    низкий уровень сигнала поправок;

-    низкое соотношение сигнал/шум;

-    низкое число спутников на слежении;

-    высокий уровень HDOP;

-    высокая погрешность горизонтальных координат;

-    высокие разности измеренных псевдодальностей;

-    высокие разности скорости изменения псевдодальностей;

-    низкая точность UDRE;

-    большой возраст поправок RTCM.

Пороги для этих сигналов тревог и интервалов наблюдения устанавливаются сообщением RSIM#16.

6.2.2    Выработка СИК сообщений системы обратной связи

Адресат: КС

RSIM сообщение: #20

В случае превышения порогов сигналов тревоги для измеренных на заданном интервале времени псевдодальности или координат, СИК посылает сигнал обратной связи в ОС.

Это сообщение посылается с заданной периодичностью, что информирует ОС о том, что опорная станция контролируется.

Все пороги сигналов тревоги и интервалы наблюдений устанавливаются сообщением RSIM #16. Периодичность системы обратной связи (RSIM #20) устанавливается сообщением RSIM #1.

6.2.3    Выдача последнего сообщения RTCM

Адресат: КС

RSIM сообщение: #23

Посылается RTCM сообщение каждого типа, которое было получено последним в СИК. Данное сообщение используется при проверке фактического переданного сообщения опорной станции.

13

6.2.4    Функция переустановки параметров СИК Источник: КС

RSIM сообщение : #3

После получения от КС сообщения RSIM#3, СИК производит переустановку параметров — полную, частичную или программную.

6.2.5    Изменение параметров СИК Источник: КС

RSIM сообщения: #4, #6, #14, #16

Данные параметры разделены на четыре RSIM сообщения. После получения любого из четырех сообщений соответствующие параметры должны быть немедленно изменены.

6.2.6    Выдача параметров СИК Адресат: КС

RSIM сообщения: #4, #6, #14, #16

После получения однократного запроса или через заданный интервал времени в КС выдается соответствующее сообщение RSIM #4, #6, #14, #16.

6.2.7    Выдача данных о состоянии дифференциальной подсистемы DGPS/ДГЛОНАСС Адресат: КС

RSIM сообщения: #9, #19

Для обеспечения КС необходимой информацией от СИК, последняя опрашивается для выдачи сообщения RSIM #9 на приоритетной основе.

6.2.8    Выдача данных о слежении СИК за спутниками Адресат: КС

RSIM сообщение: #7

Сообщение RSIM #7 используется СИК для выдачи данных в КС по всем спутникам, за которыми осуществляется слежение. Сообщение определяет следующие данные:

-    азимут спутника;

-    угол возвышения спутника над горизонтом;

-    соотношение сигнал/шум;

-    точность определения дальности потребителя;

-    состояние спутника из навигационного сообщения GPS и ГЛОНАСС.

6.2.9    Выдача данных о слежении СИК за спутниками Адресат: ОС

RSIM сообщение: #7

Когда опорная станция начинает или завершает слежение за спутником на заданном интервале времени, СИК передает в ОС сообщение RSIM #7.

6.2.10    Выдача характеристик СИК Адресат: КС

RSIM сообщения: #18, #19

Сообщения RSIM#18 или RSIM #19 выдаются в КС по запросу или с заданным интервалом времени.

6.2.11    Выдача сообщения о состоянии канала связи Адресат: КС

RSIM сообщение: #15

Станция интегрального контроля выдает в КС сообщение RSIM #15 после получения однократного или с заданным интервалом времени запроса от КС.

6.2.12    Выдача СИК данных о состоянии спутников Адресат: КС

RSIM сообщение: #9

Станция интегрального контроля выдает в КС сообщение RSIM #9 после получения однократного или с заданным интервалом времени запроса от КС.

6.2.13    Выдача предупреждения о неопознанном сообщении Адресат: КС

RSIM сообщение: #2

Станция интегрального контроля должна обеспечивать информацию о получении от КС любого сообщения, которое не имеет правильного заголовка NMEA (т. е. формата «$PRCM»), RSIM#2 имеет ошибку контрольной суммы или сообщение является незаконченным.

ГОСТ Р 55108-2012

6.2.14 Выдача сообщения RSIM о предупреждении и диагностике

Адресат: КС

RSIM сообщение: #5

Сообщение RSIM #5 обеспечивает передачу данных в формате ASCII, относящихся к обнаружению неисправностей оборудования.

7 Контрольная станция

7.1    Общие положения

Контрольная станция обеспечивает возможность оперативного контроля состояния оборудования ККС и управления функционированием ККС с заданными характеристиками.

Существует несколько вариантов использования КС. Одна станция может использоваться в составе одной ККС или в составе сети ККС.

КС может находиться в одном месте с ОС и СИК или на некотором удалении от них.

При совместном размещении КС может состоять из компьютера с программным обеспечением или быть интегрирована в оборудование ОС или СИК. При такой интеграции отпадает необходимость в стандартизации RSIM сообщений, так как эти сообщения идентичны при использовании оборудования различных производителей.

Контрольная станция, как элемент ККС, необходима для морских пользователей, предъявляющих высокие требования к доступности глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС, GPS, ГАЛИЛЕО. Возможность контроля состояния систем с помощью КС минимизируют перерывы в обслуживании при возникновении сбоев и нарушениях нормальной работы диффподсистемы.

КС обеспечивает оповещение морских потребителей информацией о состоянии ГНСС и дифференциальных подсистем, а также ожидаемые перерывы в работе.

КС должна обеспечивать хранение данных о состоянии системы с целью их последующего анализа и выработки корректирующих воздействий операторами системы. Эти функции не являются частью интегрального контроля, выполняемого СИК.

7.2    Функции контрольной станции

Функции контрольной станции, изложенные в данном разделе, используются при работе с одним или несколькими радиомаяками ККС.

Представлены только те функции, которые связаны с формированием или приемом RSIM сообщений. Для некоторых функций применяется система обозначений «1-(RSIM #)». Это означает, что сообщение RSIM #1 используется для запроса сообщения RSIM, указанного в круглых скобках, однократно или на заданном интервале сообщения.

Если источник или адресат сообщения не указан для какой-либо функции, подразумевается, что источником или адресатом сообщения является КС.

7.2.1    Функция управления радиопередачей

Адресат: ОС

RSIM сообщение: #10

Данная функция позволяет КС изменять параметры радиопередачи диффпоправок, которые установлены в ОС. Функция включает установку следующих режимов:

-    начало или остановка режима DGPS модуляции;

-    начало или остановка режима модуляции поднесущей;

-    начало или остановка кодирования радиопередачи.

Данная функция приводит к изменению параметров текущей передачи корректирующей информации.

7.2.2    Изменение параметров линии передачи данных

Адресат: ОС

RSIM сообщение: #10

Данное сообщение устанавливает параметры радиопередачи в ОС. Параметры ОС устанавливаются данным сообщением путем перезагрузки ОС, либо вкпючения/выкпючения ОС. Сообщение устанавливает следующие параметры:

-    частота радиопередачи;

-    скорость передачи корректирующей информации в бодах;

-    параметры кодирования радиопередачи;

-    режим работы (модуляция данных, передача «пустого» сообщения RTCM #6, несущая) [7].

15

7.2.3    Запрос параметров линии передачи данных Адресат: ОС

RSIM сообщения: #1—(10)

Сообщения используются для определения текущих параметров установки радиопередачи ОС. Запрашиваемые параметры идентичны приведенным в 7.2.2.

7.2.4    Обработка входных параметров линии передачи данных Источник: ОС

RSIM сообщение: #10

Параметры радиопередачи передаются опорной станцией для КС посредством сообщения RSIM #10 и состоят из параметров, идентичных приведенным в 7.2.2.

КС необходима для обработки и отображения этих параметров.

7.2.5    Переустановка параметров опорной станции Адресат: ОС

RSIM сообщение: #3

Сообщение определяет три типа переустановки параметров ОС:

-    полная переустановка;

-    частичная переустановка;

-    программная переустановка DGPS и ДГЛОНАСС.

7.2.6    Изменение параметров опорной станции Адресат: ОС

RSIM сообщения: #4, #6, #11, #22

Сообщения обеспечивают возможность изменения всех параметров ОС. Они содержат следующие параметры:

-    выбор сообщения PRC (RTCM #1, #9-1, #9-3 и др.);

-    источник частоты (внутренний, внешний);

-    частота внешнего источника;

-    эталонные координаты;

-    угол радиовидимости спутников, для которых определены передаваемые поправки;

-    идентификатор опорной станции.

Сигнальные пороги ОС:

-    минимальное число спутников на слежении;

-    максимальное значение поправки псевдодальности;

-    максимальное значение скорости изменения псевдодальности;

-    максимальный интервал времени получения данных от СИК.

7.2.7    Запрос параметров опорной станции Адресат: ОС

RSIM сообщения: #1 - (#4, #6, #11, #22)

Функция используется для запроса установленных в ОС параметров, приведенных в 7.2.6.

7.2.8    Обработка входных параметров опорной станции Источник: ОС

RSIM сообщения: #4, #6, #11, #22

Сообщения определяют параметры ОС при передаче их в КС при запросе или в предварительно заданном интервале времени. Параметры идентичны приведенным в 7.2.6.

7.2.9    Установка контроля состояния спутника Адресат: ОС

RSIM сообщение: #8

Сообщение используется для игнорирования статуса состояния спутника в навигационном сообщении GPS и ГЛОНАСС. Оно используется для передачи в ОС информации о спутниках, которые:

-    принудительно считаются нормально функционирующими;

-    считаются неработающими;

-    для каких спутников необходимо использовать навигационное сообщение GPS/ГЛОНАСС по установке их состояния.

7.2.10    Запрос опорной станции о состоянии спутника Адресат: ОС

RSIM сообщения: #1—(#9)

Сообщения используются КС для запроса данных о статусе состояния всех спутников, передаваемых ОС:

ГОСТ Р 55108-2012

-    спутник определен как работоспособный;

-    спутникопределен как неработоспособный;

-    навигационное сообщение GPS и ГЛОНАСС о состоянии спутников.

7.2.11    Обработка принимаемых сообщений о состоянии спутников Источник: ОС

RSIM сообщение: #9

Сообщение отображает входные данные о состоянии спутников по запросу ОС или с заранее заданной дискретностью. Установки идентичны приведенным в 7.2.10.

7.2.12    Запрос состояния DGPS/ДГЛОНАСС Адресат: ОС/СИК.

RSIM сообщения: #1— (#9, #13, #19)

Сообщение используется КС для запроса следующей оперативной информации от ОС и СИК:

-    номера спутников, для которых в текущий момент ОС вырабатывает поправки;

-    номера спутников, определенные опорной станцией как неработоспособные;

-    номера спутников, наблюдаемые в текущий момент СИК;

-    номера спутников, объявленные СИК как работоспособные.

7.2.13    Обработка входящих сообщений о состоянии DGPS/ДГЛОНАСС Источник: ОС/СИК

RSIM сообщения: #9, #13, #19

Посредством этих сообщений КС обрабатывает следующую информацию о состоянии спутников, которая передается ОС или СИК:

-    номера спутников, для которых в текущий момент опорной станцией вырабатываются поправки;

-    номера спутников, объявленные опорной станцией неработоспособными;

-    номера спутников, наблюдаемые в текущий момент СИК;

-    номера спутников, объявленные СИК работоспособными.

Сравнивая сообщения RSIM #19(СИК) и RSIM #13(ОС) КС может определить номера спутников, которые находятся на слежении и по которым вырабатываются поправки с учетом заданного угла радиовидимости.

Сравнение этих данных с прогнозируемыми номерами спутников на КС гарантирует, что ОС отслеживает все спутники, находящиеся выше заданного угла радиовидимости. Вариантом прогноза на КС является обработка данных сообщения RSIM #7, где нулевое значение C/N₀ указывает номер спутника, находящийся выше горизонта, но который не отслеживается.

7.2.14    Запрос данных о слежении за спутниками Адресат: ОС/СИК

RSIM сообщение: #1—(#7)

Сообщение предназначено для запроса данных о всех спутниках, которые находятся на слежении ОС или СИК. Сообщение запрашивает следующие данные:

-    азимут спутника;

-    угол возвышения спутника над горизонтом;

-    отношение сигнал/шум;

-    погрешность дальности потребителя;

-    состояние эфемерид спутников GPS и ГЛОНАСС.

7.2.15    Обработка данных слежения за спутниками Источник: ОС/СИК

RSIM сообщение: #7

Сообщение служит для отображения поступающих данных о спутниках, которые приведены в 7.2.14.

7.2.16    Запрос корректирующей информации Адресат: ОС

RSIM сообщения: #1—(#13)

Сообщения предназначены для запроса данных о корректирующей информации по всем спутникам, которые находятся на слежении:

-    поправки к псевдодальностям;

-    поправки к скорости изменения псевдодальностей;

-    ускорение псевдодальности (не обязательно);

17

ГОСТ P 55108—2012

Содержание

1    Область применения............................................1

2    Нормативные ссылки............................................1

3    Термины, определения, обозначения и сокращения...........................2

4    Технические и эксплуатационные требования..............................3

4.1    Общие требования..........................................3

4.2    Состав оборудования и функциональное назначение элементов морской дифференциальной подсистемы..........................................4

4.3    Требования по назначению контрольно-корректирующей станции................6

5    Опорная станция..............................................6

5.1    Характеристики опорной станции..................................6

5.2    Измерение и коррекция псевдодальностей.............................7

5.3    Технические характеристики аппаратуры опорной станции....................7

5.4    Функции опорной станции.......................................9

6    Станция интегрального контроля....................................11

6.1    Характеристики станции интегрального контроля.........................12

6.2    Функции станции интегрального контроля.............................13

7    Контрольная станция...........................................15

7.1    Общие положения..........................................15

7.2    Функции контрольной станции...................................15

8    RSIM сообщения.............................................20

8.1    Условные обозначения.......................................20

8.2    Руководство по применению сообщений RSIM..........................21

9    Методы испытаний............................................21

9.1    Правила испытаний.........................................21

9.2    Проверка параметров спутников..................................21

9.3    Проверка имитатора.........................................22

9.4    Блок проверки RSIM сообщений..................................23

9.5    Проверка выходной частоты....................................23

9.6    Проверка точности дифференциальной дальности потребителя................23

10 Реализация дифференциального режима работы ГНСС.......................23

10.1    Контрольная станция.......................................24

10.2    Опорная станция.........................................24

10.3    Станция интегрального контроля.................................26

Библиография................................................28

-    погрешности дифференциальной дальности потребителя;

-    набора данных IOD;

-    модифицированный Z-отсчет.

7.2.17    Обработка корректирующей информации Источник: ОС

RSIM сообщение: #13

Сообщение служит для отображения корректирующей информации, поступающей от ОС и приведенной в 7.2.16.

7.2.18    Функция управления переустановкой параметров СИК Адресат: СИК

RSIM сообщение: #3

Сообщение обеспечивает полную, частичную или программную переустановку параметров станции интегрального контроля.

7.2.19    Изменение параметров СИК Адресат: СИК

RSIM сообщения: #6, #14, #16

Сообщения используются для установки следующих параметров в СИК:

-    идентификационный номер наблюдаемой опорной станции;

-    координаты — широта, долгота;

-    высота над эллипсоидом;

-    максимальное время устаревания поправок;

-    наблюдаемая частота передачи;

-    скорость передачи информации в бодах;

-    кодирование (используется или не используется);

-    сигнальные пороги и интервалы наблюдений;

-    время устаревания поправок;

-    процент ошибочных принятых сообщений MSK;

-    уровень передаваемого сигнала;

-    соотношение сигнал/шум;

-    номера спутников;

-    величина геометрического фактора (HDOP);

-    погрешность горизонтальных координат;

-    разность псевдодальностей;

-    разность скорости изменения псевдодальностей (не обязательно);

-    низкая точность дифференциальной дальности потребителя UDRE.

7.2.20    Запрос параметров СИК Адресат: СИК

RSIM сообщения: #1 - (#6, #14, #16)

Сообщения служат для подтверждения, что параметры СИК, перечисленные в 7.2.19, запрашиваются контрольной станцией.

7.2.21    Обработка параметров СИК Источник: СИК

RSIM сообщения: #6, #14, #16

Сообщения служат для отображения параметров СИК, приведенных в 7.2.19.

7.2.22    Запрос данных о характеристиках СИК Адресат: СИК

RSIM сообщения: #1—(#18, #19)

Сообщения используются КС для запроса данных о состоянии DGPS/ДГЛОНАСС или полного кадра поправок от СИК, включая:

-    разности псевдодальностей;

-    разности скорости изменения псевдодальностей;

-    показатель качества коррекции;

-    оценку изменения псевдодальностей;

-    время устаревания поправок;

-    погрешности координат (широта, долгота, высота);

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Глобальные навигационные спутниковые системы

МОРСКИЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ ПОДСИСТЕМЫ. КОНТРОЛЬНО-КОРРЕКТИРУЮЩАЯ СТАНЦИЯ

Общие требования, методы и требуемые результаты испытаний

Global navigation satellite systems. Maritime differential subsystems. Reference station. General requirements, test methods and required test results

Дата введения — 2013—05—01

1    Область применения

Настоящий стандарт распространяется на контрольно-корректирующую станцию (далее — ККС), входящую в состав морской дифференциальной подсистемы глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС) rjlOHACC/GPS/ГАЛИЛЕО, используемой на водном транспорте [1].

Настоящий стандарт устанавливает требования к ККС в части формирования корректирующей информации и контроля качества функционирования контрольно-корректирующей станции и ГНСС rjlOHACC/GPS/ГАЛИЛЕО в рабочей зоне [2].

Настоящий стандарт определяет состав аппаратуры, технические характеристики и эксплуатационные параметры ККС, взаимосвязь элементов дифференциальной подсистемы rjlOHACC/GPS/ГАПИЛЕО и стандартизацию параметров интерфейса выходных данных, а также нормы, методы и требуемые результаты испытаний ККС ГНСС [3].

Настоящий стандарт может быть также применен для различных вариантов использования дифференциальной подсистемы, включая наземные и спутниковые линии связи для передачи корректирующей информации.

Настоящий стандарт не распространяется на дополнительные возможности, связанные с вычислительными функциями и передачей выходных данных, которые обеспечены в аппаратуре и которые не должны ухудшать основные характеристики ККС.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 52866-2007 Глобальная навигационная спутниковая система. Станция контрол ы-ю-кор-ректирующая локальная гражданского назначения. Технические требования

ГОСТ Р МЭК 60945-2007 Морское навигационное оборудование и средства радиосвязи. Общие требования. Методы испытаний и требуемые результаты испытаний

ГОСТ Р 52928-2010 Система спутниковая навигационная глобальная. Термины и определения

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

Издание официальное

3 Термины, определения, обозначения и сокращения

3.1    В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 52928, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1    абсолютные координаты: Пространственные координаты объекта в прямоугольной геоцентрической системе координат или на земном эллипсоиде.

3.1.2    абсолютная точность: Точность определения местоположения потребителя в геоцентрической пространственной системе координат.

3.1.3    возраст поправок: Разность между отсчетом времени (модифицированный Z-счет) в заголовке сообщения RTCM о поправках и текущим временем ГНСС ГЛОНАСС и GPS.

3.1.4    временной сдвиг: Расхождение шкал времени приемной аппаратуры и времени UTC (SU).

3.1.5    возвышение спутника: Угол возвышения спутника над горизонтом.

3.1.6    время ожидания: Разность между временем передачи опорной станцией первого бита данного сообщения и меткой времени в заголовке сообщений поправок псевдодальностей, переданных опорной станцией. Метка времени в заголовке сообщения является отсчетом времени (т. н. модифицированный Z-счет), который наиболее близок ко времени последнего измерения, на момент которого выработаны поправки.

3.1.7    геометрический фактор: Величина, характеризующая качественную оценку точности измерений координат и времени в спутниковых навигационных системах.

3.1.8    дифференциальные поправки: Корректирующие поправки, передаваемые контроль-но-корректирующими станциями для повышения точности определения координат места.

3.1.9    дифференциальный режим: Режим работы навигационной аппаратуры потребителей с целью достижения в заданном районе прецизионной точности обсерваций с учетом дифференциальных поправок.

3.1.10    доступность системы: Вероятность получения потребителем в рабочей зоне достоверной информации о своем местоположении в заданный момент времени и с требуемой точностью. Процент времени на определенном временном интервале, в течение которого обеспечиваются заданные условия.

3.1.11    индикатор качества поправок: Показатель качества поправок псевдодальностей, определяемых на синхронизированные моменты времени приема поправок от одного и того же спутника.

3.1.12    контрольная станция; КС: Оборудование и программно-вычислительное средство, входящее в состав ККС и предназначенное для оперативного контроля состояния и управления функционированием ККС и РМк с заданными характеристиками.

3.1.13    корректирующая информация: Данные, содержащие дифференциальные поправки к измеряемым навигационным параметрам, и другие сообщения, используемые в навигационной аппаратуре потребителя для повышения точности и надежности навигационных определений.

3.1.14    обсервация: Навигационное наблюдение с целью получения информации о координатах места потребителя.

3.1.15    опорная станция; ОС: Радиотехническое оборудование, входящее в состав контроль-но-корректирующей станции и предназначенное для выработки дифференциальных поправок.

3.1.16    погрешность дифференциальной дальности потребителя (UDRE): Средняя квадратическая погрешность поправки псевдодальности из-за влияния окружающего шума и разности в многолучевости принимаемых сигналов.

3.1.17    погрешность навигационного определения: Статистическая характеристика разности между найденным положением потребителя и истинными координатами для произвольной точки в зоне обслуживания в течение заданного интервала времени.

3.1.18    процент ошибочных сообщений: Число информационных битов, принятых с ошибками, отнесенное к общему числу переданных битов.

3.1.19    программная переустановка данных ККС: Перезапуск всех вычислений, производимых опорной станцией.

3.1.20    разность псевдодальностей: Неисправленная составляющая погрешности каждой поправки псевдодальности.

2

ГОСТ Р 55108-2012

3.1.21    разность скорости изменения псевдодальности: Разность между последней полученной поправкой скорости изменения псевдодальности и текущей скоростью изменения псевдодальности, измеренной на СИК.

3.1.22    система координат: Опорная система координат, используемая для расчета координат места.

3.1.23    станция интегрального контроля; (СИК): Радиотехническое оборудование, входящее в состав ККС и предназначенное для непрерывного контроля содержания дифференциальных сообщений, формируемых опорной станцией, а также целостности сигналов ККС и параметров радиомаяка.

3.1.24    скорость передачи данных: Число информационных битов, передаваемых в секунду.

3.2 В настоящем стандарте применены следующие обозначения и сокращения:

ГАЛИЛЕО — Европейская глобальная спутниковая система;

ГЛОНАСС — глобальная навигационная спутниковая система Российской Федерации; ДГЛОНАСС — дифференциальная подсистема ГНСС ГЛОНАСС;

ДГАПИЛЕО — дифференциальная подсистема ГНСС ГАЛИЛЕО;

ДПС — дифференциальная подсистема;

КИ — корректирующая информация;

МДПС — морская дифференциальная подсистема;

MER — процент ошибочных сообщений;

MSK — минимальный фазовый сдвиг;

ОГ — опорный генератор;

РМк — радиомаяк;

С/Ш — отношение сигнал/шум;

СКП — средняя квадратическая погрешность;

ASCII —Американский стандартный код для информационного обмена;

GPS — глобальная навигационная спутниковая система Соединенных Штатов Америки;

С/А — открытый код доступа;

DGPS — дифференциальная подсистема ГНСС GPS;

HDOP — горизонтальный геометрический фактор ухудшения точности местоопределения в режиме двухмерных измерений;

IOD — номер набора эфемерид спутника GPS, использованного для расчета поправок;

NMEA— Национальная ассоциация морской электроники;

PRC — поправка псевдодальности;

PRCM — область адреса, с которого начинается каждое RSIM сообщение;

RCM — мнемоническое обозначение стандарта RTCM;

RRC — поправка к скорости изменения псевдодальности;

RSIM — протокол обмена между опорной станцией и станцией интегрального контроля;

RTCM — радиотехническая комиссия по морским службам;

VSWR — отношение напряжений стоячей волны;

UDRE — погрешность дифференциальной дальности потребителя;

URA — точность определения дальности потребителя;

UTC — универсальное координированное время.

4 Технические и эксплуатационные требования

4.1 Общие требования

В настоящем стандарте сообщения, передаваемые ККС потребителю, обозначаются как «RTCM — сообщение», а сообщения, передаваемые между узлами и элементами ККС, как «RSIM — сообщение».

Требования к оборудованию ККС включают:

-    назначение ККС только для морских потребителей или для широкого круга специальных потребителей высокоточной информации ГНСС;

-    необходимость измерения ускорения псевдодальностей;

-    использование разнесенных или совмещенных опорных станций и станций интегрального контроля;

3

-    необходимость выдачи предупреждений о расхождении измерений скорости изменения псевдодальностей;

-    электропитание оборудования и диапазон рабочих температур.

4.2 Состав оборудования и функциональное назначение элементов морской

дифференциальной подсистемы

В настоящем стандарте использованы параметры в соответствии с ГОСТ Р 52866, а также параметры окружающей среды и нормы испытаний, представленные в ГОСТ Р МЭК 60945.

Контрольно-корректирующая станция дифференциальной подсистемы ГНСС должна содержать следующие устройства [4]:

-    основной и резервный комплекты опорных станций для определения дифференциальных поправок, формирования корректирующей информации и передачи ее в радиомаяк;

-    основной и резервный комплекты станции интегрального контроля для контроля качества навигационных полей и формируемой корректирующей информации;

-    контрольную станцию для обеспечения возможности оперативного контроля состояния и управления функционированием ККС;

-    аппаратуру избирательного доступа;

-    передатчик радиомаяка для передачи корректирующей информации потребителям.

4.2.1    Опорная станция

Опорная станция использует эталонный приемник спутниковых сигналов и MSK модулятор для формирования и передачи сообщений RTCM. MSK модулятор изображен как составная часть ОС на рисунке 1.

Передача данных о коде и фазе несущей в регистратор и/или в канал связи осуществляется в зависимости от требований, предъявляемых к дифференциальной подсистеме.

Опорная станция может располагаться как в непосредственной близости от радиомаяка, так и на некотором удалении от него.

Рекомендуется опорную станцию и станцию интегрального контроля размещать в непосредственной близости от радиомаяка, так как это упрощает взаимодействие составных частей ККС и повышает надежность.

Рекомендуемый состав оборудования ККС ДПС и структурно-функциональная схема представлены на рисунке 1 [5].

4.2.2    Станция интегрального контроля

Станция интегрального контроля принимает дифференциальные поправки и проверяет их достоверность в допустимых пределах. СИК постоянно обеспечивает обратную связь с ОС для индикации и контроля ее нормального функционирования. При выходе корректирующей информации за допустимые пределы вырабатывается сигнал тревоги.

Наиболее важными являются сигналы тревоги при превышении погрешности обсервованных координат от эталонных значений свыше допустимых пределов, установленных в СИК, а также при отклонении принятых поправок к псевдодальностям от рассчитанных СИК.

4.2.3    Контрольная станция

Контрольная станция принимает информацию о нарушении нормальной работы дифференциальной подсистемы, локализует места отказов и вырабатывает соответствующие корректирующие воздействия. КС управляет также установкой и изменением параметров оборудования.

4.2.4    Радиомаяк

Радиомаяк обеспечивает передачу корректирующей информации, формируемой ОС, используя класс излучения G1D.

4.2.5    Регистратор данных

Регистратор данных предназначен для записи и хранения информации. Формат записи и программное обеспечение могут быть произвольными, обеспечивая при этом наиболее эффективное использование памяти.

4.2.6    Линия передачи данных

Опорная станция и СИК осуществляют обмен данными через порты.

Станция интегрального контроля должна иметь не менее трех портов: для обмена с КС, регистратором и ОС.

Опорная станция должна иметь не менее трех портов: для обмена с КС, регистратором и СИК. Для связи элементов ККС используются различные линии передачи данных.

4

4.2.7 Резервирование аппаратуры

Для обеспечения требуемых эксплуатационных характеристик ККС могут применяться различные уровни резервирования.

Опорная станция и радиомаяк всегда должны иметь 100 % резервирование. ККС должна иметь автономные источники электропитания, обеспечивающие ее работоспособность при временном отключении внешних источников.

4.3 Требования по назначению контрольно-корректирующей станции

ККС МДПС ГНСС должна обеспечивать решение следующих задач:

-    прием и обработку ОС и СИК сигналов:

-    ГЛОНАСС — L1/L2 диапазонов в стандартном режиме работы;

-    GPS — L1/L2 диапазонов (С/А — код);

-    ГАЛИЛЕО — 1_1/Е5а/Е5Ь диапазонов [8], [9];

-    измерение псевдодальностей по всем принимаемым сигналам ГНСС ГЛОНАСС, GPS и ГАЛИЛЕО, временную привязку измерений к системной шкале ГНСС ГЛОНАСС (GPS);

-    расчет дифференциальных поправок и формирование корректирующей информации для навигационных сигналов спутников ГНСС ГЛОНАСС, GPS и ГАЛИЛЕО;

-    выдачу КИ в реальном масштабе времени. КИ должна передаваться в виде кадров, включающих непосредственно дифференциальные поправки и другую дополнительную информацию, необходимую для функционирования дифференциальной подсистемы. Формат и содержание кадров КИ должны определяться соответствующим стандартом;

-    передачу КИ в диапазоне частот 283,5—325 кГц с использованием MSK модуляции (класс излучения G1D);

-    регистрацию корректирующей информации;

-    непрерывный анализ качества навигационных полей ГНСС ГЛОНАСС, GPS и ГАЛИЛЕО;

-    формирование и выдачу информации о качестве навигационных полей и корректирующей информации;

-    обмен информацией между элементами ККС с использованием стандартизованных сообщений;

-    непрерывный контроль качества функционирования элементов ККС;

-    автоматическое переключение отказавшего элемента ККС на резервный комплект.

5 Опорная станция

Опорная станция включает в своем составе приемник сигналов ГНСС mOHACC/GPS/ГАЛИЛЕО и модулятор.

Основная функция ОС — вычисление поправок псевдодальностей до спутников ГНСС ГЛОНАСС, GPS и ГАЛИЛЕО, которые находятся в зоне радиовидимости выше заданного угла отсечки.

Примечание — ОС на свободных каналах может следить также за спутниками ниже угла отсечки, даже если для этих спутников не передаются поправки.

Опорная станция вычисляет поправки псевдодальностей по сигналам ГЛОНАСС, GPS и ГАЛИЛЕО при работе в стандартном режиме по С/А коду.

Корректирующая и вспомогательная информация, вырабатываемая ОС, преобразуется в формат RTCM SCI04 и передается по коаксиальной линии к передатчику [5].

Опорная станция имеет два порта для обмена информацией с контрольной станцией, используя RSIM сообщения. Приемный порт соединен с СИК.

СИК периодически осуществляет обратную связь с ОС (RSIM сообщение #20) для гарантии контроля работы ККС.

СИК немедленно оповещает ОС о нарушениях в работе спутника или превышении порога точности решения навигационной задачи.

5.1 Характеристики опорной станции

Опорная станция, входящая в состав оборудования ККС и формирующая дифференциальные поправки, в зависимости от назначения и решаемых задач, обеспечивает режимы работ — «морская навигация» или «многофункциональный» режим.

6

ГОСТ Р 55108-2012

Работа ККС в режиме «морская навигация» обеспечивает решение задач безопасного плавания судов в прибрежных водах, на подходах к портам и по каналам.

«Многофункциональный» режим позволяет обеспечивать специальные виды работ, которые нуждаются в высокой точности измерения координат. К числу таких работ относятся гидрографические, промерные и дноуглубительные работы.

В зависимости от используемого режима работы различие между опорными станциями ККС заключается в качестве и точности измерений при формировании поправок псевдодальности и скорости их изменения.

Опорная станция в пределах рабочей зоны дифференциальной подсистемы в режиме «морская навигация» обеспечивает погрешность определений координат порядка 5 м (для 95 % вероятности).

«Многофункциональный» режим работы ОС в дополнение к решаемым навигационным задачам обеспечивает более широкий круг задач и состав потребителей, нуждающихся в измерении координат в реальном масштабе времени с погрешностью менее 1 м. Основное требование к опорной станции, работающей в «многофункциональном» режиме, является использование формата передачи корректирующей информации со скоростью 200 бод.

5.2    Измерение и коррекция псевдодальностей

Характеристики опорной станции, приведенные в 5.3.1—5.3.10, должны обеспечиваться при следующих условиях работы:

-    минимальный уровень мощности сигнала ГНСС в диапазоне LI (код С/А) на входе антенны должен быть не ниже минус 160 дБВт при углах возвышения спутников над горизонтом более 7,5°;

-    для приведенного уровня сигнала минимальное время слежения за спутником после обнаружения сигнала должно быть не менее 120 с;

-    в зоне радиовидимости должны находиться как минимум четыре спутника rjlOHACC/GPS/ГАЛИЛЕО.

5.3    Технические характеристики аппаратуры опорной станции

5.3.1    Средняя квадратическая погрешность измерения фазы сигнала С/А кода

Средняя квадратическая погрешность измерения фазы сигнала С/А кода в «многофункциональном» режиме работы ОС не должна превышать 30 см. СКП измерений фазы сигнала в «морском» режиме работы ОС не более 80 см.

5.3.2    Средняя квадратическая погрешность измерения скорости изменения дальности С/А

кода

Средняя квадратическая погрешность измерения скорости изменения дальности С/А кода в «многофункциональном» режиме работы ОС не должна превышать 4 см/с, а в «морском» режиме работы ОС не должна превышать 10 см/с.

5.3.3    Средняя квадратическая погрешность коррекции псевдодальности сигнала С/А кода

Средняя квадратическая погрешность коррекции псевдодальности сигнала С/А кода в «многофункциональной» ОС не должна превышать 35 см, а в «морской» ОС не должна превышать 85 см.

Это определяется выбором масштабного коэффициента в сообщениях RTCM #1 и #9.

5.3.4    Средняя квадратическая погрешность поправок к скорости изменения дальности С/А кода

Средняя квадратическая погрешность поправок к скорости изменения дальности С/А кода в «многофункциональной» ОС не должна превышать 5 см/с, а в «морской» ОС не должна превышать 11 см/с.

Это определяется качеством используемого опорного генератора ОС.

5.3.5    Время задержки поправок псевдодальностей

Среднее время формирования поправок в «многофункциональном» и «морском» режимах работы ОС должно быть менее 1,0 с.

5.3.6    Показатель качества поправок

При скорости передачи корректирующей информации 100 бод и наличии в зоне радиовидимости девяти спутников, для которых формируются поправки, СКП формируемых поправок «многофункциональной» ОС не должна превышать 0,6 м, а СКП «морской» опорной станции — 1,4 м.

5.3.7    Точность выработки погрешности дифференциальной дальности потребителя

Погрешность дифференциальной дальности потребителя представляет собой оценку СКП измерения дифференциальных поправок, которая зависит от следующих факторов:

-    соотношение сигнал/шум;

-    многолучевость и сглаживание.

7