Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

39 страниц

487.00 ₽

Купить ГОСТ Р 53612-2009 — официальный бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Официально распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Распространяется на формат передачи корректирующей информации, передаваемые морскими дифференциальными подсистемами глобальной навигационной спутниковой системы.

Настоящий стандарт устанавливает содержание и форматы кадров сообщений для передачи корректирующей информации морской дифференциальной подсистемой глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАССС/GPS и определяет назначение и структуру для кадров и типов в их окончательной форме

  Скачать PDF

Оглавление

1 Область применения

2 Термины и определения

3 Обозначения и сокращения

4 Требования к формату передачи корректирующей информации

4.1 Общие требования

4.2 Общий формат кадра

4.2.1 Первая и вторая строка

4.3 Содержание и форматы кадров сообщений

4.3.1 Кадр 1-го типа. Дифференциальные поправки GPS

4.3.2 Кадр 2-го типа. Приращение дифференциальных поправок GPS

4.3.3 Кадр 3-го типа. Параметры опорной станции GPS

4.3.4 Кадр 4-го типа. Опорный эллипсоид опорной станции

4.3.5 Кадр 5-го типа. Состояние созвездия GPS

4.3.6 Кадр 6-го типа. Нулевой кадр GPS

4.3.7 Кадр 7-го типа. Альманах радиомаяков DGPS

4.3.8 Кадр 8-го типа. Альманах псевдоспутников

4.3.9 Кадр 9-го типа. дифференциальные поправки GPS

4.3.10 Кадр 13-го типа. Параметры наземной передающей станции

4.3.11 Кадр 14-го типа. Время недели GPS

4.3.12 Кадр 15-го типа. Ионосферная задержка

4.3.13 Кадр 16-го типа. Специальное сообщение GPS

4.3.14 Кадр 18-го типа. Некорректированные фазы несущей

4.3.15 Кадр 19-го типа. Некорректированные псевдодальности

4.3.16 Кадр 20-го типа. Поправки фазы несущей

4.3.17 Кадр 21-го типа. Высокоточные поправки псевдодальности

4.3.18 Кадр 31-го типа. Дифференциальные поправки ГЛОНАСС

4.3.19 Кадр 32-го типа. Параметры опорной станции ГЛОНАСС

4.3.20 Кадр 33-го типа. Состояние созвездия ГЛОНАСС

4.3.21 Кадр 34-го типа. Дифференциальные поправки ГЛОНАСС

4.3.22 Кадр 34-го типа. Нулевой кадр ГЛОНАСС

4.3.23 Кадр 35-го типа. Альманах радиомаяков ДГЛОНАСС

4.3.24 Кадр 36-го типа. Специальное сообщение ГЛОНАСС

4.3.25 Кадр 37-го типа. Разница системного времени ГНСС

Приложение (справочное) 8-битовое представление русского алфавита

Библиография

Показать даты введения Admin

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫМ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

Глобальная навигационная спутниковая система МОРСКИЕ

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ ПОДСИСТЕМЫ

Формат передачи корректирующей информации

Издание официальное

Стандартинформ

2011

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 Открытым акционерным обществом «Государственный научно-исследовательский навигационно-гидрографический институт»

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 декабря 2009 г. № 938-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 издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра, замены 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, 2011

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

Таблица 7 — Содержание кадра 2-го типа

Параметр

Число

битов

Масштабный

коэффициент

Диапазон

Масштабный коэффициент

Ошибка дифференциальной дальности

1

См. таблицу 5

2 состояния

пользователя (UDRE)

2

См. таблицу 6

4 состояния

Номер спутника в системе GPS Приращение поправки псевдодальности

5

1

1—324*

(APRC*)

16

0,02 или 0,32 м

± 655,34 или ± 10485,44 м**

Приращение скорости изменения поправки псевдодальности (ARRC*)

8

0,002 или 0,032 м/с

± 0,254 или ± 4,064 м/с***

Возраст данных (IOD)

8

40 X Л/д

См. [1, параграф 20.3.4.4]

Заполнение

8 х [Л/д х mod3]

биты

0,8 или 16

Четность

Л/х 6

См. [1, раздел 20.3.5]


* Дополнительный код.

** Двоичный код 1000 0000 0000 0000 указывает на наличие проблемы, при которой оборудование потребителя должно немедленно прекратить использование данного спутника.

‘“Двоичный код 1000 0000 указывает на наличие проблемы, при которой оборудование потребителя должно немедленно прекратить использование данного спутника.

4* Номер спутника 32 обозначается нулями во всех разрядах.

Л/g Число спутников, поправки для которых содержатся в сообщении.

N Число слов с данными в сообщении. Длина кадра = N + 2 слова.


Номер

строки

кадра

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

3, 8, 13, 18

*

**

Номер

спутника

Приращение поправки псевдодальности A(PRC)

Четность

4, 9, 14, 19

Приращение скорости изменения поправки псевдодальности (ARRC)

Возраст данных (IOD)

*

**

Номер

спутника

Четность

5, 10, 15, 20

Приращение поправки псевдодальности (APRC)

Приращении скорости изменения поправки псевдодальности (ARRC)

Четность

6, 11, 16, 21

Возраст данных (IOD)

*

**

Номер

спутника

Приращение поправки псевдодальности (APRC) (старшие биты)

Четность

7, 12, 17, 22

Приращение поправки псевдодальности A(PRC) (младшие биты)

Приращении скорости изменения поправки псевдодальности (ARRC)

Возраст данных (IOD)

Четность

Л/5 + 2, если Л/д= 1, 4, 7, 10

Приращении скорости изменения поправки псевдодальности (ARRC)

Возраст данных (IOD)

Заполнение

Четность

Л/д + 2, если Л/д = 2, 5, 8, 11

Возраст данных (IOD)

Заполнение

Четность

* Масштабный коэффициент.

** Ошибка дифференциальной дальности потребителя (UDRE).

Рисунок 3 — Формат кадра 2-го типа.


ГОСТ Р 53612-2009

4.3.3 Кадр 3-го типа. Параметры опорной станции GPS

Кадр 3-го типа содержит информацию об опорной станции.

Содержание кадра 3-го типа указано в таблице 8, формат — на рисунке 4.

Кадр 3-го типа состоит из четырех строк данных (N = 4) при полной длине кадра в шесть строк. Кадр содержит координаты антенны приемника опорной станции GPS во Всемирной геоцентрической системе координат (ECEF) с точностью до 1 см.

Рекомендуемым опорным эллипсоидом является WGS-84.

Таблица 8. Содержание сообщения кадра 3-го типа

Параметр

Число битов

Масштабный коэффициент

Диапазон

Х-координата ECEF*

32

0,01 м

± 21474836,47 м

Y-координата ECEF*

32

0,01 м

± 21474836,47 м

Z-координата ECEF*

32

0,01 м

± 21474836,47 м

Четность

24

См. [1. раздел 20.3.5]

* Дополнительный код

Рисунок 4 — Формат кадра 3-го типа.

Потребитель может использовать систему координат, отличающуюся от WGS-84, но это не рекомендуется. Если опорная станция использует опорный эллипсоид, отличающийся от WGS-84, необходимо периодически передавать кадр 4-го типа для информирования потребителей об опорном эллипсоиде, использованном для определения координат опорной станции. Так как приемник потребителя будет рассчитывать координаты в системе WGS-84 до тех пор, пока он не примет сообщение кадра 4-го типа, возможна погрешность определения места.

Рекомендуется передавать кадр 3-го типа с кадром 4-го типа, чтобы исключить любую неопределенность в использовании опорного эллипсоида.

4.3.4 Кадр 4-го типа. Опорный эллипсоид опорной станции

Кадр 4-го типа содержит информацию об опорном эллипсоиде, который используется для расчета координат опорной станции в кадрах 3-го или 32-го типа, связанных с поправками, передаваемыми опорной станцией.

Информация представляется в коде ASCII и идентифицирует опорный эллипсоид и дополнительно — смещение координат опорной станции в используемом опорном эллипсоиде по отношению к WGS-84 (для GPS) или ПЗ-90 (для ГЛОНАСС).

Содержание кадра 4-го типа указано в таблице 9, формат — на рисунке 5.

Таблица 9 — Содержание кадра 4-го типа

Параметр

Число битов

Масштабный коэффициент

Диапазон

Тип ГНСС

3

1

000    = GPS

001    = ГЛОНАСС 010 = Резерв 011= Резерв

100    = Резерв

101    = Резерв 110 = Резерв 111= Резерв

Окончание таблицы 9

Параметр

Число битов

Масштабный коэффициент

Диапазон

Опорный эллипсоид (DAT)

1

1

0    — локальный опорный эллипсоид

1    — WGS-84 (ПЗ-90)

Зарезервированы

4

1

Опорный эллипсоид и символ кода № 1

8

1

Опорный эллипсоид и символ кода № 2

8

1

Опорный эллипсоид и символ кода № 3

8

1

Символ № 1 подзоны опорного эллипсоида

8

1

Символ № 2 подзоны опорного эллипсоида

8

1

DX (по выбору)*

16

0.1 метра

± 3276.7 метра

DY (по выбору)*

16

0.1 метра

± 3276.7 метра

DZ (по выбору)*

16

0.1 метра

± 3276.7 метра

Четность

12 или 24

См. [1] (раздел 20.3.5)

* Дополнительный код

Номер

строки

кадра

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

3

**

*

Резерв

Символ буквы № 1 опорного эллипсоида

Символ буквы № 2 опорного эллипсоида

Четность

4

Символ буквы № 3 опорного эллипсоида

Символ буквы № 1 подзоны опорного эллипсоида

Символ буквы № 2 подзоны опорного эллипсоида

Четность

5

DX

DY (старшие биты)

Четность

6

DY

(младший байт)

DZ

Четность

* DAT

** Тип ГНСС

Рисунок 5 — Формат кадра 4-го типа

Поле DAT идентифицирует опорный эллипсоид для формирования поправок: WGS-84 (GPS), ПЗ-90 (ГЛОНАСС) или локальный опорный эллипсоид. Владельцы дифференциальных подсистем, как правило, не должны применять локальные опорные эллипсоиды из-за возможных погрешностей, которые могут возникнуть в результате этого выбора.

Три символа буквенного кода опорного эллипсоида, которые используются для идентификации опорного эллипсоида, выбранного для ДГНСС, представляют собой трехсимвольный буквенный код для геодезических опорных эллипсоидов [2].

Если буквенный код опорного эллипсоида неизвестен, должны быть введены три нулевых символа. Для опорного эллипсоида, определенного пользователем, вводится 999.

Если код подзоны не применяется или его нет в распоряжении, должны быть введены два нулевых символа.

Параметры DX, DY, DZ определяют смещение ECEF координат опорной станции.

ГОСТ Р 53612-2009

Значение смещения определяется для DAT = 0 так, что, если DX, DY и DZ прибавляются к позиционным координатам опорной станции, выраженным в локальной ECEF, позиционные координаты опорной станции определяются в координатах ГНСС.

Значение смещения определяется для DAT = 1 так, что, если DX, DY и DZ прибавляются к позиционным координатам опорной станции, выраженным в WGS-84 (GPS)/n3-90 (ГЛОНАСС), позиционные координаты опорной станции определяются в координатах локального опорного эллипсоида.Так как различия между опорными эллипсоидами неточно представляются смещениями (они включают разности координат из-за разворота осей), точность местоположения потребителя может ухудшаться в рабочей зоне опорной станции, особенно при больших расстояниях между подвижным приемником и опорной станцией.

Длина кадра 4-го типа является переменной. В том случае, когда передаются параметры данных DX, DY и DZ, установленные по умолчанию, полная длина кадра будет 6 строк, включая две строки заголовка. Если эти параметры не передаются, длина кадра — 4 строки, включая две строки заголовка.

Рекомендуется передавать кадр 4-го типа периодически, независимо от применяемого опорного эллипсоида. Особенно важно передавать кадр 4-го типа, когда опорная станция передает поправки в координатах опорного эллипсоида, отличающегося от опорного эллипсоида выбранной ГНСС. Скорость передачи для этого сообщения должна быть такой, чтобы потребители получили сообщение в пределах приемлемого интервала времени. Это необходимо, так как по умолчанию отсутствие кадра 4-го типа означает применение WGS-84 или ПЗ-90; таким образом, когда бортовой приемник принимает поправки, он будет выдавать координаты местоположения в WGS-84 (или ПЗ-90) до тех пор, пока не примет первый кадр 4-го типа.

Совмещенная GPS/ГЛОНАСС опорная станция должна всегда передавать периодически кадр 4-го типа, чтобы исключить любую неопределенность относительно опорного эллипсоида опорной станции.

4.3.5 Кадр 5-го типа. Состояние созвездия GPS

Кадр 5-го типа обеспечивает информацией, которая может использоваться в работе дифференциального оборудования потребителя GPS. Кадр может содержать информацию об одном или нескольких спутниках. Спутник может находиться как в зоне, так и вне зоны видимости опорной станции. Кадр должен передаваться периодически, необходимость передачи должна определяться опорной станцией.

Содержание кадра 5-го типа указано в таблице 10, формат — на рисунке 6.

Первый бит зарезервирован для расширения номера спутника больше 32 для обеспечения возможности принимать не только спутники GPS.

Таблица 10 — Содержание кадра 5-го типа

Параметр

Номер

битов

Значение

R (зарезервирован)

1

Бит зарезервирован для возможного увеличения номера спутника более 32

Номер спутника

2—6

0—31

Индекс возраста данных (IOD)

7

0    — данная информация относится к навигационным данным с IOD в кадрах 1,9, 20 и 21-го типа.

1    — данная информация относится к навигационным данным с IOD в кадре 2-го типа

Состояния спутника

8—10

Стандартная информация о состоянии навигационных данных спутника см. [1, параграф 20.3.3.5.1.2].

Это поле повторяет три старших бита из 8-битового слова состояния, передаваемого в сообщении альманаха GPS, подкадры 4 и 5

C/N0 (отношение сигнал/шум)

11—15

Отношение сигнал/шум для спутника, измеренное опорной станцией. Масштабный коэффициент дБ/Гц. Диапазон от 25 до 55 дБ/Гц

Код «00000» — спутник не сопровождается опорной станцией. Код «00001»-25 дБ/Гц для нижнего уровня.

Код «11111» — 55 дБ/Гц для верхнего уровня

Допустимое состояние

16

Код «1» — спутник может рассматриваться ДГНСС-оборудова-нием потребителя как исправный, несмотря на тот факт, что спутниковые навигационные данные указывают на его неисправность

Окончание таблицы 10

Параметр

Номер

битов

Значение

Новые навигационные данные

17

Код «1» — опорная станция приняла новые спутниковые эфе-меридные данные и включила их в процесс выработки поправок.

Это означает, что в сообщениях кадра 1-го или 9-го типа будет индицироваться новое значение возраста данных (IOD)

Сигнализация о потери сигнала спутника

18

Код «1» — изменение состояния спутника на «неисправное» запрограммировано.

Оставшийся интервал времени состояния «исправности» оценивается следующими четырьмя битами

Длительность неисправного состояния

19—22

Масштабный коэффициент 5 мин. Диапазон от 0 до 75 мин.

Код «0000» — спутник близок к переходу в «неисправное» состояние.

Код «1111» — спутник перейдет в «неисправное» состояние приблизительно через 75 мин

Резерв

23—24

Будет определено позже

Четность

25—30

См. [1, раздел 20.3.5]

2    3    4    5    6

8    9    10

11    12    13    14    15

16

17

18

19 20 21 22

23 24

25 26 27 28 29 30


R


Номер

спутника


Состоя

ние

спутника


С/Л/п


Длительность неисправного состояния


Ре

зерв


Четность


* Индекс возраста данных (IOD).

** Допустимое состояние.

*** Новые навигационные данные.

4* Сигнализация о потере сигнала спутника.


Рисунок 6 — Формат кадра 5-го типа


4.3.6    Кадр 6-го типа. Нулевой кадр GPS

Кадр 6-го типа не содержит никаких параметров. Его назначение — обеспечить непрерывную передачу в том случае, когда опорная станция GPS не передает других сообщений, готовых для передачи, или для синхронизации начала сообщения некоторой неопределенной эпохи. Может не быть причин для передачи этого кадра. Он может использоваться в будущем как кадр — заполнитель, если не будет нужна более высокая скорость передачи кадров вследствие медленного нарастания ошибки. Кадр также может быть использован для индексации состояния станции, т. е. «Не работает», когда опорный приемник не работает. Хотя это короткий кадр, он снабжает потребителя дополнительными преамбулами. Передача этого кадра могла бы стать средством установления и поддерживания кадра синхронизации.

Данный кадр, как и другие кадры, содержит две первые строки, за которыми следует N - 0 или N- 1 строка. Если N - 1, то 24 бита цифровой информации в строке должны быть заполнены чередующимися «О» и «1». Четность должна контролироваться в соответствии с [1, раздел 20.3.5].

4.3.7    Кадр 7-го типа. Альманах радиомаяков DGPS

Кадр 7-го типа обеспечивает потребителей данными о местоположении, частотах, дальностях действия и состоянии сети морских радиомаяков, оборудованных средствами передачи дифференциальных поправок GPS. Кадр 7-го типа также обеспечивает идентификацию передающих станций. Дискретность данных о координатах радиомаяков — 0,3 км по широте и 0,6 км по долготе. Информация о дальности основана на данных об эффективной дальности действия, которая определяется для опорной станции. Диапазон частот перекрывает диапазоны морских и авиационных ненаправленных радиомаяков. Данные о состоянии маяка могут представлять четыре вида информации:

-    нормально;

-    нет контроля целостности;

-    не доступна исправная информация;

-    не использовать.


ГОСТ Р 53612-2009

В кадре предусмотрен признак применяемой модуляции передаваемых данных: MSK (манипуляция минимальным сдвигом) или FSK (частотная манипуляция). Определение используемой схемы модуляции осуществляется владельцем маяка.

Кроме того, предусмотрен признак для указания типа передачи данных: синхронная и асинхронная. В синхронной передаче все биты являются битами «данных». В асинхронной передаче только 6 из 8 битов являются битами «данных», первый бит в байте является «стартовым», последний — «стоповым». Тип передачи устанавливается владельцем дифференциальной подсистемы.

Владельцем дифференциальной подсистемы может быть предусмотрено дополнительное помехоустойчивое кодирование передаваемой информации. В данном кадре предусмотрен признак использования кода обнаружения и/или исправления ошибок (FEC). В этом случае владелец системы должен довести до потребителей информацию о применяемом коде.

Скорость обновления альманаха радиомаяков не должна быть очень высокой. Для морских служб достаточна передача кадра через каждые 10 мин. Кадр 7-го типа должен немедленно формироваться и выдаваться при изменении состояния исправности радиомаяка.

Для правильного формирования кадра 7-го типа, ККС должна иметь доступ к информации от всех радиомаяков, перечисленных в сообщении об альманахе. Владелец дифференциальной подсистемы должен обеспечить ретрансляцию данных о радиомаяках.

Содержание кадра 7-го типа указано в таблице 11, формат — на рисунке 7.

Таблица!! — Содержание кадра 7-го типа

Параметр

Число

битов

Масштабный коэффициент

Диапазон

Широта*

16

0,002747°

±90°***

Долгота*

16

0,005493°

±180°***

Дальность действия радиомаяка

10

1 км

0—1023 км

Частота

12

100 Гц

190 (все нули)— 599,5 кГц (все единицы)

Состояние радиомаяка**

2

4 состояния

Индекс передающей станции

10

1

0 — 1023

Скорость передачи в битах4*

3

8 состояний

Код модуляции

1

«0» — MSK «1» —FSK

2 состояния

Тип синхронизации

1

«0» — асинхронный «1» — синхронный

2 состояния

Кодирование передачи

1

«0» — нет дополнительного кодирования «1» — FEC кодирование

2 состояния

Всего бит

72 х Nb,

где Nb — число радиомаяков в сообщении

Четность

N х 6

См. [1, раздел 20.3.5]

* «+» обозначает северную широту и восточную долготу.

** Состояние радиосигнала: 00 (0) — Нормальное функционирование радиомаяка;

01 (1) — Не выполняется контроль целостности;

10    (2) — Нет данных спутника;

11    (3) — Данный радиомаяк не использовать.

*** Дополнительный код.

4* Скорость передачи в битах:

000    (0) 25 бит/с 100 (4) 150 бит/с;

001    (1) 50 бит/с 101 (5) 200 бит/с;

010    (2) 100 бит/с 110 (6) 250 бит/с;

011    (3) 110 бит/с 111 (7) 300 бит/с.

Номер

строки

кадра


10


11


12


13


14


15


16


17


18


19


20


21


22


23


24


25


26


27


28


29


30


Широта


Долгота (старшие биты)


Четность


Долгота (младшие биты)


Дальность действия радиомаяка


Частота (старшие биты)


Четность


3Nb+2


Частота (младшие биты)


Индекс передающей станции


Скорость передачи в битах


Четность


* Состояние радиомаяка. ** Код модуляции.

*** Тип синхронизации.

4* Кодирование передачи.


Рисунок 7 — Формат кадра 7-го типа

4.3.8 Кадр 8-го типа. Альманах псевдоспутников

Кадр 8-го типа подобен кадру 7-го типа и предназначен для передачи альманаха псевдоспутников. Широта и долгота представляются двоичными числами в дополнительном коде, определяющим приблизительное местоположение псевдоспутника с дискретностью 180/65,536 градуса для широты и 360/65,536 градуса для долготы. Соответствующее значение кода Голда представляется кодовым числом в двоичной форме. Биты состояния определяются в примечании под таблицей. Четыре 7-битовых буквенно-цифровых символа в коде ACSII формируют имя псевдоспутника. Четыре резервных бита включены для будущего использования и округляют сообщение до трех целых 30-битовых строк для каждого псевдоспутника. Кадр может содержать альманах не более трех псевдоспутников.

Содержание кадра 8-го типа указано в таблице 12.


Таблица 12 — Содержание кадра 8-го типа

Параметр

Число

битов

Масштабный коэффициент

Диапазон

Широта*

16

0,002747°

±90°***

Долгота*

16

0,005493°

± 180°***

Кодовый номер4*

6

1

0—63

Состояние

2

**

4 буквенно-цифровых символа

28

7-битовый

ASCII

Резерв

4

Всего битов

72 X Np

Np — число псевдоспутников в сообщении

Четность

N х 6

См. [1, раздел 20.3.5]

* «+» обозначает северную широту и восточную долготу. ** Состояние радиосигнала:

00    — Нормальная работа псевдоспутника;

01    — Не определено;

10 —Состояние неизвестно;

11 — Станция не работает, или данный псевдоспутник не использовать. *** Дополнительный код.

4* Кодовые числа обозначают коды, которые не являются парой для GPS кодов.


ГОСТ Р 53612-2009

4.3.9 Кадр 9-го типа. Дифференциальные поправки GPS

Кадр 9-го типа предназначен для тех же целей, что и кадр 1-го типа. Он содержит основные дифференциальные поправки GPS. Однако, по сравнению с кадром 1-го типа для кадра 9-го типа не требуется полный набор спутников. При передаче кадра 9-го типа требуется более стабильный генератор, чем в том случае, когда станция передает только кадр 1-го типа, поэтому поправки спутников имеют различное опорное время.

Для предупреждения ухудшения навигационной точности из-за неучитываемого дрейфа генератора, который может иметь место в промежутке между кадрами 9-го типа, требуется датчик времени с высокой стабильностью. Кадр 9-го типа предпочтителен при наличии режима SA (селективного доступа) для обеспечения дополнительного уточнения данных для тех спутников, скорость изменения поправок которых высока. Он также предпочтителен для линий с низкой скоростью передачи данных в присутствии импульсных помех, которые появляется при функционировании радиомаяков. В течение периодов высокого уровня помех более высокая скорость передачи преамбул поддерживает более высокую частоту синхронизации. Г руппирование кадра потри спутника значительно улучшает характеристики линии передачи данных.

Во-первых, когда кадр 9-го типа содержит поправки для трех спутников с малым возрастом поправок, это компенсирует необходимость более продолжительного времени передачи.

Возраст поправок указан в таблице 13.

Табли ца13 — Возраст PRC (задержка времени ожидания) поправок при скорости 100 бит/с.

Число спутников

Максимальная задержка PRC

Кадр 1-го типа

Кадр 9-го типа (3 спутника)

4

5,4 с

5,4 с

6

7,2 с

6,3 с

8

9,6 с

8,1 с

9

10,2с

8,4 с

Во-вторых, малая длина кадра 9-го типа обеспечивает повышенную устойчивость к шуму и создает возможность более быстрой синхронизации вследствие того, что преамбула передается более часто. По сравнению с использованием кадра 1-го типа, дифференциальные поправки из кадра 9-го типа могут использоваться сразу, как только они получены, снижая среднее время ожидания PRC и уменьшая чувствительность сообщений к шуму в канале.

Содержание и формат кадра 9-го типа идентично содержанию и формату кадра 1-го типа, за исключением того, что Ns (число спутников) и N (число 30-битовых строк) будут значительно меньше.

4.3.10 Кадр 13-го типа. Параметры наземной передающей станции

Кадр 13-го типа идентифицирует местоположение и эффективную дальность действия передатчика линии передачи передающей дифференциальные поправки. Этот кадр состоит из двух строк (N-2).

Содержание кадра 13-го типа указано в таблице 14.

Таблица 14 — Содержание кадра 13-го типа

Параметр

Число битов

Масштабный коэффициент

Диапазон

Сообщение состояния

1

См. сообщение кадра 16

У(да)/1\1(нет)

Признак дальности

1

У(да)/1Ч(нет)

Резерв

6

Широта*

16

0,01°

± 90°**

Долгота*

16

0,01°

±180°**

Дальность

8

4 км

4 _ 1024***

Четность

6

* Дополнительный код.

** «+» показывает северную широту и восточную долготу. *** 1024 км представляются нулями во всех разрядах.

15

Если в бите 1 установлен признак «1», это означает предупреждение о том, что передатчик дифференциальной станции функционирует в нештатном режиме. Детально это предупреждение должно быть описано в кадре 16-го типа. Кроме того, это означает, что должен быть передан кадр 16-го типа. Это предупреждение, например, может констатировать, что передатчик может быть отключен для обслуживания и содержит данные о запланированном периоде нерабочего состояния. Оно может также сообщить, что предсказывается плохая погода, которая может уменьшить дальность передачи или нарушить связь.

Если установлен признак дальности, это указывает, что эффективная дальность передатчика отличается от дальности, которая передается в кадре 7-го типа (который содержит объявленную дальность действия маяка). Это может произойти по причинам атмосферных шумов или вследствие снижения мощности передатчика.

4.3.11 Кадр 14-го типа. Время недели GPS

Кадр 14-го типа представляет собой сообщение метки времени, предназначенное для поддержки информации о времени, обеспечиваемом модифицированным Z-счетом, который находится в заголовке кадра. Модифицированный Z-счет обеспечивает данные о текущем времени только в пределах 1 ч, не показывает часы или дни. Кадр необходим для восстановления часа, к которому относятся данные, указанные в настоящем стандарте.

Кадр должен передаваться по крайней мере два раза в час: один раз сразу после перехода границы часа и затем при признаке половины часа.

Первые 18 битов этого кадра используются для определения номера недели GPS и параметров часа недели. Чтобы дать потребителям возможность получать время UTC с точностью более 1 с последние 6 бит указывают разность в секундах между временем GPS и временем UTC. Время GPS привязывается к ближайшим 0,6 с в каждом кадре с использованием модифицированного Z-счета. Модифицированный Z-счет относится ко времени поправки, а не ко времени декодирования сообщения в приемнике потребителя.

Данное сообщение в будущем может быть расширено за счет введения дополнительных строк. Например, дополнительные строки могут содержать временные соотношения между навигационными системами ГНСС. Кадр 14-го типа занимает только одну строку (Л/= 1).

Содержание кадра 14-го типа указано в таблице 15.

Таблица 15 — Содержание кадра 14-го типа

Параметр

Число битов

Единица измерения

Диапазон

Неделя GPS

10

Недели

0—1023

Час недели

8

Часы

0 — 167

Разность времени (с UTC)

6

Секунды

0 — 63

Четность

6

См. [1, раздел 20.3.5]

4.3.12 Кадр 15-го типа. Ионосферная задержка

Кадр 15-го типа предназначен для передачи ионосферной задержки и скорости изменения измерений, которая определяется двухчастотным приемником опорной станции. Он может использоваться потребителями с двухчастотным приемником для улучшения ионосферной декорреляции, которую будет в противном случае испытывать потребитель, удаленный от опорной станции. Если кадр 15-го типа предусмотрен для передачи, он должен передаваться каждые 5—10 мин. Опорная станция должна формировать значение ионосферной задержки в пределах последующего периода времени.

Кадр 15-го типа дает возможность потребителю непрерывно исключать ионосферные составляющие из полученных поправок псевдодальности, для формирования поправки, свободной от ионосферных задержек. Задержка и скорости ее изменения складываются точно так же, как поправки к псевдодальности (см. кадр 1-го типа). Суммарная ионосферная задержка вычитается из поправок к псевдодальности. Точно также оборудование потребителя вычитает измерения ионосферной задержки из собственных измерений псевдодальности и использует свободные от ионосферы поправки. Данные по спутнику занимают полторы строки.

Содержание кадра 15-го типа указано в таблице 16, формат — на рисунке 8.

Таблица 16 — Содержание кадра 15-го типа (для одного спутника)

Параметр

Номера

битов

Масштабный коэффициент

Диапазон

Зарезерви рован ы

1—2

Тип ГНСС

3

«0» — GPS «1» —ГЛОНАСС

Номер спутника

4—8

1

1 —32*

Ионосферная задержка

9—22

1 см

0 — 16,383

Скорость изменения ионосферной задержки**

23—36

0,05 см/мин

+ 409,55 см/с***

Четность

N х 6

См. [1, раздел 20.3.5]

* Номер спутника 32 обозначается нулями во всех разрядах.

** Дополнительный код.

*** Двоичное число 10 0000 0000 0000 обозначает, что потребитель должен прекратить использование ионосферных поправок.

Номер

строки

кадра

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

3, 6, 9, 12 или 15

Номер

спутника

Ионосферная задержка

Четность

4, 7, 10, 13 или 16

Скорость изменения ионосферной задержки (младшие биты)

**

*

Номер

спутника

Ионо

сферная

задержка

(старшие

биты)

Четность

5, 8, 11, 14 или 17

Ионосферная задержка Скорость изменения ионосферной (младшие биты) задержки

Четность

Последняя строка, если A/g — нечетная

Скорость изменения ионосферной задержки (младшие биты)

101010101 010

Четность

* Тип ГНСС.

** Зарезервированы.

"** Скорость изменения ионосферной задержки (старшие биты).

Рисунок 8 — Формат кадра 15 типа

4.3.13 Кадр 16-го типа. Специальное сообщение GPS

Кадр 16-го типа является специальным сообщением в коде ASCII, который может индицироваться аппаратурой потребителя. Кадр 16-го типа может иметь длину до 90 символов. Для согласованности с другими кадрами старшие значащие биты передаются первыми. В кадре для представления символа используется 8-битовый код ASCII. Старший значащий бит будет всегда равняться нулю вследствие того, что не существует стандарта на обозначение других символов, отличных от 7-битовых символов ASCII. Заполняющие биты в кадре представляются нулями во избежание случайной ошибочной интерпретации чередующихся «1» и «О», которые служат заполнителями в других сообщениях.

Формат кадра 16-го типа указан на рисунке 9.

17

ГОСТ Р 53612-2009

Содержание

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

2    Термины и определения.................................... 1

3    Обозначения и сокращения.................................. 1

4    Требования к формату передачи корректирующей информации................ 2

4.1    Общие требования....................................... 2

4.2    Общий формат кадра..................................... 2

4.2.1    Первая и вторая строка.................................... 2

4.3    Содержание и форматы кадров сообщений.......................... 3

4.3.1    Кадр 1-го типа. Дифференциальные поправки GPS...................... 4

4.3.2    Кадр 2-го типа. Приращение дифференциальных поправок GPS................ 6

4.3.3    Кадр 3-го типа. Параметры опорной станции GPS....................... 9

4.3.4    Кадр 4-го типа. Опорный эллипсоид опорной станции..................... 9

4.3.5    Кадр 5-го типа. Состояние созвездия GPS........................... 11

4.3.6    Кадр 6-го типа. Нулевой кадр GPS............................... 12

4.3.7    Кадр 7-го типа. Альманах радиомаяков DGPS......................... 12

4.3.8    Кадр 8-го типа. Альманах псевдоспутников.......................... 14

4.3.9    Кадр 9-го типа. Дифференциальные поправки GPS...................... 15

4.3.10    Кадр 13-го типа. Параметры наземной передающей станции.................. 15

4.3.11    Кадр 14-го типа. Время недели GPS.............................. 16

4.3.12    Кадр 15-го типа. Ионосферная задержка............................ 16

4.3.13    Кадр 16-го типа. Специальное сообщение GPS........................ 17

4.3.14    Кадр 18-го типа. Некорректированные фазы несущей..................... 18

4.3.15    Кадр 19-го типа. Некоррелированные псевдодальности.................... 20

4.3.16    Кадр 20-го типа. Поправки фазы несущей........................... 22

4.3.17    Кадр 21-го типа. Высокоточные поправки псевдодальности.................. 25

4.3.18    Кадр 31-го типа. Дифференциальные поправки ГЛОНАСС................... 27

4.3.19    Кадр 32-го типа. Параметры опорной станции ГЛОНАСС.................... 29

4.3.20    Кадр 33-го типа. Состояние созвездия ГЛОНАСС....................... 30

4.3.21    Кадр 34-го типа. Дифференциальные поправки ГЛОНАСС................... 31

4.3.22    Кадр 34-го типа. Нулевой кадр ГЛОНАСС........................... 32

4.3.23    Кадр 35-го типа. Альманах радиомаяков ДГЛОНАСС..................... 32

4.3.24    Кадр 36-го типа. Специальное сообщение ГЛОНАСС...................... 34

4.3.25    Кадр 37-го типа. Разница системного времени ГНСС...................... 34

Приложение (справочное) 8-битовое представление русского алфавита............... 35

Библиография............................................ 36

III

Номер

строки

кадра

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

3

Символ в 8-битном коде ASCII

Символ в 8-битном коде ASCII

Символ в 8-битном коде ASCII

Четность

4

Символ в 8-битном коде ASCII

Символ в 8-битном коде ASCII

0

0

0

0

0

0

0

0

Четность

Рисунок 9 — Формат кадра 16-го типа

4.3.14 Кадр 18-го типа. Некорректированные фазы несущей

Кадр 18-го типа содержит измерения фазы несущей. Измерения не корректируются по эфемеридам, содержащимся в сообщениях спутников.Первая строка после заголовка содержит поле «время измерения», которое используется, для повышения разрешающей способности модифицированного Z-счета, указанного в заголовке. Далее следуют 2 строки, содержащие данные для каждого наблюдаемого спутника. Кадр занимает N = 2Ns + 1 строк с данными, где Ns — число спутников.

Ошибочные и непригодные данные для любого спутника не должны включаться в кадр, передаваемый опорной станцией.

Содержание кадра 18-го типа указано в таблице 17, формат — на рисунке 10.

Таблица17 — Содержание кадра 18-го типа (для одного спутника)

Параметр

Число

битов

Масштабный коэффициент

Диапазон

Идентификатор частотного диапазона (F)*

2

4 состояния

Зарезервированы

2

Время измерения

20

1 микросекунда

0 — 599999

Показатель длины волны (Н)**

1

0 — полная;

1 — половина.

Показатель кода (С)

1

0 — С/А код; 1 — Р код

Тип ГНСС (G)

1

0 — GPS;

1 — ГЛОНАСС

Номер спутника

5

1

1 _ 32***

Качество данных

3

См. таблицу 4.18

8 состояний

Накопленные потери непрерывности

5

1

0—31

Фаза несущей

32

1/256 для полного цикла; 1/128 для половины цикла

± 8,388608 для полного цикла; ± 16,777216 для половины цикла

Четность

Л/х 6

См. [1, раздел 20.3.5]

* Идентификатор 00 — L1; частотного 01 — ионосферная поправка; диапазона 10 — L2;

11 — специальный (потребители должны быть уверены, что специальные данные совместимы с их системой).

** Для диапазона L1 значение — «0».

*** Номер спутника 32 обозначается нулями во всех разрядах.

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Глобальные навигационные спутниковые системы МОРСКИЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ ПОДСИСТЕМЫ Формат передачи корректирующей информации

The global navigation satellite systems. Sea differential subsystems. Message formats of corrected information

Дата введения — 2011 — 01 — 01

1    Область применения

Настоящий стандарт распространяется на формат передачи корректирующей информации, передаваемые морскими дифференциальными подсистемами глобальной навигационной спутниковой системы.

Настоящий стандарт устанавливает содержание и форматы кадров сообщений для передачи корректирующей информации морской дифференциальной подсистемой глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС/GPS и определяет назначение и структуру для кадров и типов в их окончательной форме.

2    Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

2.1    дифференциальные поправки: Корректирующие поправки, передаваемые контрольно-коррек-тирующими станциями для повышения точности определения координат места.

2.2    дифференциальный режим: Режим работы навигационной аппаратуры потребителей ГЛОНАСС/GPS с целью достижения в заданном районе прецизионной точности обсерваций при расчете координат с учетом дифференциальных поправок.

2.3    контрольно-корректирующая станция; ККС: Комплекс радиоэлектронных и технических средств, расположенный в точке с известными координатами, с помощью которого по сигналам спутниковых навигационных систем определяются дифференциальные поправки в реальном масштабе времени, которые передаются потребителям для повышения точности определения координат места при нахождении этого объекта в радиусе действия поправок ККС.

3 Обозначения и сокращения

В настоящем стандарте использованы следующие сокращения:

ГЛОНАСС    — глобальная навигационная спутниковая система Российской Федерации;

ГНСС    — глобальная навигационная спутниковая система;

ДГНСС    —дифференциальный режим ГНСС;

ККС    —контрольно-корректирующая станция;

НАП    — навигационная аппаратура потребителей;

ПЗ-90    —параметры Земли;

ACSII    —7-битовый буквенно-цифровой символьный код;

GPS    — глобальная навигационная спутниковая система Соединенных Штатов Америки.

WGS-84 (GPS) —мировая геодезическая система.

Издание официальное

4 Требования к формату передачи корректирующей информации

4.1    Общие требования

Настоящий стандарт определяет требования к формату данных, необходимых потребителям ДГНСС для коррекции ошибок, которые являются общими для опорной станции и потребителя, а также передачу данных альманаха и технического состояния.

Передаваемые данные разделены на кадры, которые различаются по типу. Кадр каждого типа имеет индивидуальный идентификатор (один из 64).

4.2    Общий формат кадра

Кадр передается в виде потока цифровой информации, которая разделена на строки по 30 битов. Данные в строках записываются старшими разрядами слева. Передача строк осуществляется старшими разрядами вперед.

Формат первой и второй строк для всех кадров показан на рисунке 1.


Номер

строки

кадра

1


10


11


12


13


14


15


16


17


18


19


20


21


22


23


24


25


26


27


28


29


30


0 110 0 11 0


Преамбула


Идентификатор (тип) кадра


Индекс опорной станции


Четность


Модифицированный Z-счет


Номер

после-

дова-

тельно-

сти


Число строк с данными


Состояние

опорной

станции


Четность


Рисунок 1 — Формат первой и второй строк для всех типов кадров


Длина каждого кадра N + 2 строк, где N — число строк, содержащих информацию данного кадра. Если N равно нулю, то это означает, что нет ни одной строки после заголовка и длина кадра будет равна 2. N изменяется в зависимости от типа кадра, а также от его содержания.

Последние 6 битов каждой строки являются проверочными битами на четность. Алгоритм формирования проверочных битов (четности) идентичен используемому в навигационном сообщении GPS и определен в [1].

4.2.1 Первая и вторая строка

Первые две строки (заголовок) каждого кадра содержат данные, которые являются общими для кадров всех типов.

Содержание первой и второй строки указаны в таблице 1.


Таблица 1 — Содержание первой и второй строки

Строка

Состав

Число

Масштабный

Диапазон

битов

коэффициент

Преамбула

8

Первая

Идентификатор (тип) кадра

6

1

1—64*

Индекс опорной станции

10

1

0—1023

Четность

6

Модифицированный Z-счет

13

0,6 с

0—3599,4 с

Вторая

Номер последовательности

3

1

0—7

Число строк с данными (N)

5

1 строка

0—31 строки

Состояние опорной станции

3

8 состояний

Четность

6

*> 64 обозначается нулями во всех разрядах.


ГОСТ Р 53612-2009

Синхронизация кадра потребителем осуществляется способом, который применяется для синхронизации данных GPS с отличиями, связанными с переменной длиной кадров.

Начало первой строки представляет собой 8-битовую преамбулу, которая отыскивается потребителем.

Идентификаторы (типы) кадров представлены в настоящем стандарте. Индекс опорной станции является произвольным и устанавливается владельцем опорной станции. Он не предназначен для идентификации станций линий передачи данных, которые различны для каждого из радиомаяков.

Диапазон Z-счета ДГНСС основан на времени GPS или ГЛОНАСС. Поправки для системы GPS используют время GPS, полученное опорной станцией, поправки для системы ГЛОНАСС рассчитывают с использованием времени ГЛОНАСС. Диапазон Z-счета составляет 1 ч с целью сокращения числа битов, так как все пользователи ДГНСС инициализируются через систему ГНСС и им известно время для сообщений GPS и ГЛОНАСС соответственно.

Номер последовательности является вспомогательным средством, заменяя последовательный Z-счет, когда имеется приращение параметра. Он будет увеличиваться в каждом кадре.

Значения трех битов состояния опорной станции представлены в таблице 2.

Таблица 2 —

- Показатель технического состояния опорной станции

Код

Значения

000

Масштабный коэффициент UDRE = 1

001

Масштабный коэффициент UDRE = 0,75

010

Масштабный коэффициент UDRE = 0,5

011

Масштабный коэффициент UDRE = 0,3

100

Масштабный коэффициент UDRE = 0,2

101

Масштабный коэффициент UDRE = 0,1

110

Передача опорной станции не контролируется

111

Опорная станция не работает

Техническое состояние относится к части опорной станции, предназначенной для GPS или ГЛОНАСС, и отражается в индивидуальных сообщениях. Совмещенная опорная станция GPS/ГЛОНАСС может иметь различные показатели технического состояния для GPS и ГЛОНАСС.

Производители аппаратуры ККС и аппаратуры потребителей могут использовать все значения таблицы 2 или использовать только коды «ООО», «110» и «111». Если используются все значения, то коды от «001» до «101» должны применяться только в кадрах 1,2,9,31 и 34-го типов. Если эти кадры передаются с кодами «110» или «111», приемник потребителя должен использовать масштабный коэффициент UDRE, равный единице.

Приемники потребителя могут игнорировать состояния от кода «001» дохода «101», при этом масштабный коэффициент UDRE должен приниматься равным единице.

4.3 Содержание и форматы кадров сообщений

Типы кадров сообщений указаны в таблице 3.

Таблица 3 — Типы кадров сообщений

Тип кадра

Название

1

Дифференциальные поправки GPS

2

Приращение дифференциальных поправок GPS

3

Параметры опорной станции GPS

4

Опорный эллипсоид опорной станции

5

Состояние созвездия GPS

6

Нулевой кадр GPS

7

Альманах радиомаяков DGPS

8

Альманах псевдоспутников

3

Окончание таблицы 3

Тип кадра

Название

9

Дифференциальные поправки GPS

13

Параметры наземной передающей станции

14

Время недели GPS

15

Ионосферная задержка

16

Специальное сообщение GPS

18

Некорректированные фазы несущей

19

Некорректированные псевдодальности

20

Поправки фазы несущей

21

Высокоточные поправки псевдодальности

31

Дифференциальные поправки ГЛОНАСС

32

Параметры опорной станции ГЛОНАСС

33

Состояние созвездия ГЛОНАСС

34

Дифференциальные поправки ГЛОНАСС или нулевой кадр ГЛОНАСС

35

Альманах радиомаяков ДГЛОНАСС

36

Специальное сообщение ГЛОНАСС

37

Сдвиг системного времени ГНСС

4.3.1 Кадр 1-го типа. Дифференциальные поправки GPS

Содержание кадра 1-го типа указано в таблице 4, формат — на рисунке 2.

Таблица 4 — Содержание кадра 1-го типа

Параметр

Число

битов

Масштабный

коэффициент

Диапазон

Масштабный коэффициент

1

См. таблицу 5

2 состояния

Ошибка дифференциальной дальности потребителя (UDRE)

2

См. таблицу 6

4 состояния

Номер спутника в системе GPS

5

1

1—324*

Поправка псевдодальности (PRC(f0)*)

16

0,02 или 0,32 м

± 655,34 или ± 10485,44 м**

Скорость изменения поправки псевдодальности (RRC*)

8

0,002 или 0,032 м/с

± 0,254 или ± 4,064 м/с***

Возраст данных (IOD)

8

40 X Л/д

См. [1, параграф 20.3.4.4]

Заполнение

8 х [Л/д х mod3]

биты

0, 8 или 16

Четность

Л/х 6

См. [1, раздел 20.3.5]

* Дополнительный код.

** Двоичный код 1000 0000 0000 0000 указывает на наличие проблемы, при которой оборудование потребителя должно немедленно прекратить использование данного спутника.

*** Двоичный код 1000 0000 указывает на наличие проблемы, при которой оборудование потребителя должно немедленно прекратить использование данного спутника.

4* Номер спутника 32 обозначается нулями во всех разрядах.

Л/g Число спутников, поправки для которых содержатся в кадре.

N Число строк с данными в кадре.

Номер

строки

кадра

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

3, 8, 13, 18

*

**

Номер

спутника

Поправка псевдодальности

Четность

4, 9, 14, 19

Скорость изменения поправки псевдодальности

Возраст данных (IOD)

*

**

Номер

спутника

Четность

5, 10, 15, 20

Поправка псевдодальности

Скорость изменения поправки псевдодальности

Четность

6, 11, 16, 21

Возраст данных

*

**

Номер

спутника

Поправка псевдодальности (старшие биты)

Четность

7, 12, 17, 22

Поправка псевдодальности (младшие биты)

Скорость изменения поправки псевдодальности

Возраст данных

Четность

Ns + 2, если Ns= 1,4,7, 10

Скорость изменения поправки псевдодальности

Возраст данных

Заполнение

Четность

Ns + 2, если Ns = 2, 5, 8, 11

Возраст данных

Заполнение

Четность

* Масштабный коэффициент.

** Ошибка дифференциальной дальности потребителя (UDRE).

Рисунок 2 — Формат кадра 1-го типа

Это основной кадр, который необходим для расчета поправки (PRC(O) к псевдодальности, измеренной GPS приемником потребителя.

PRC(f) = PRC(fo) + RRC [t - f„],    (1)

где PRC(f0) — 16-битовая поправка псевдодальности;

RRC —3-битовая скорость изменения поправки псевдодальности;

f0 — 13-битовый модифицированный Z-счет из второй строки кадра (опорное время); t — время, связанное с моментом измерения псевдодальности потребителем.

Эти параметры относятся к спутнику, видимому с ККС и обозначенному 5-битовым индексом, который определяет его номер в системе GPS.

Псевдодальность (PRM (t)), измеренная GPS-приемником потребителя, корректируется следующим образом:

PR(f) = PRM(0 + PRC(f),    (2)

где PR(f) — является дифференциальное измерение псевдодальности, которое обрабатывается оборудованием потребителя.

Потребителю передается 1-битный масштабный коэффициент (см. таблицу 5) и 2-битная ошибка дифференциальной дальности потребителя (UDRE, см. таблицу 6). UDRE представляет собой оценку неопределенности в поправке псевдодальности на уровне одной сигмы, которая определяется опорной станцией и включает ошибки из-за воздействия многолучевого распространения, отношения сигнал/шум и других воздействий.

Кадр 1-го типа содержит данные для всех спутников, находящихся в зоне видимости опорной станции. Для представления поправки по каждому спутнику необходимо 40 битов. Появившиеся свободные строки до целого числа дополняются 8 или 16 битами. Дополнение производится кодом «1» или «О».

Формат кадра 1-го типа показан на рисунке 2.

5

Каждая строка с данными, за исключением последней строки в кадре, имеет один из пяти видов. Последняя строка может иметь 3 вида:

-    не содержать дополнения;

-    содержать 8 битов дополнения;

-    содержать 16 битов дополнения.

Поправка псевдодальности PRC (t0) будет отличаться от истинной величины с увеличением «возраста поправки». По этой причине поправка должна обновляться и передаваться так часто, насколько это возможно.

Скорость изменения поправки псевдодальности (RRC) предназначена для коррекции поправки псевдодальности по прогнозируемой скорости изменения. RRC обеспечивает возможность использования поправки псевдодальности с увеличением «возраста поправки». Оборудование потребителя не должно использовать RRC как поправку фазы несущей —это может ухудшить качество измерений. Измерения фазы несущей должны корректироваться только за счет использования кадров 18-го или 20-го типа.

Опорная станция не должна применять модели ионосферной и тропосферной задержек при формировании дифференциальных поправок. Влияние времени спутника и релятивистских (связанных с относительным перемещением и положением спутника) параметров должно определяться с использованием алгоритмов, описанных в [1].

Возраст данных (IOD) включен в сообщение для того, чтобы оборудование потребителя могло сравнить его с возрастом данных эфемерид и времени (см. [1]), используемых в навигационных данных GPS.

Возраст данных является признаком, гарантирующим, что аппаратура потребителя и поправки опорной станции базируются на одном и том же наборе передаваемых параметров орбит и времени.

Если данные параметры не согласуются, оборудование потребителя обязано выполнить соответствующие действия для приведения их к параметрам, используемым опорной станцией.

Это может быть выполнено двумя способами, если:

-    потребитель располагает более свежими (по сравнению с опорной станцией) данными об эфемеридах и времени GPS, то он не должен их использовать, пока опорная станция не сформирует поправки, базируемые на этих же данных GPS;

-у потребителя более старые данные, то должна использоваться информация из кадра 2-го типа. В общем случае дифференциальная станция должна использовать текущие навигационные данные, передаваемые спутником.

Никогда не следует обрабатывать дифференциально скорректированные и дифференциально нескорректированные псевдодальности для расчета одного и того же местоположения.

Таблица 5 — Масштабный коэффициент

Код

Число

Значение

0

(0)

Масштабный коэффициент для поправки псевдодальности — 0,02 м, а для поправки скорости изменения дальности — 0,002 м/с

1

(1)

Масштабный коэффициент для поправки псевдодальности — 0,32 м, а для поправки скорости изменения дальности — 0,032 м/с

Использование двухуровневого масштабного коэффициента заключается в поддержании высокой степени точности в течение большего промежутка времени и в обеспечении возможности увеличить диапазон поправок, когда это необходимо.

Таблица 6 — Ошибка дифференциальной дальности потребителя (UDRE)

Код

Число

Дифференциальная ошибка

00

(0)

1о < 1 м

01

(1)

1 м < 1о < 4 м

10

(2)

4 м < 1о < 8 м

11

(3)

8 м < 1о

4.3.2 Кадр 2-го типа. Приращение дифференциальных поправок GPS

Кадр 2-го типа предназначен для ситуаций, когда оборудование потребителя не может немедленно декодировать новые данные эфемерид спутников.

ГОСТ Р 53612-2009

Дифференциальная станция должна немедленно перейти к использованию новых спутниковых эфе-меридных данных при их обновлении. Поэтому могут быть интервалы времени, в течение которых потребитель и опорная станция используют различные спутниковые эфемеридные данные, что может привести к

ошибкам.

Если в опорной станции предусмотрена передача кадра 2-го типа, то он должен передаваться каждый раз, когда опорная станция переходит на использование новых спутниковых эфемеридных данных GPS. Это должно идентифицироваться изменением параметра «Возраст данных» (IOD) в кадре 1-го типа. Дифференциальный приемник потребителя не должен использовать новые спутниковые навигационные данные до тех пор, пока опорная станция не выдаст соответственный IOD в кадре 1-го типа.

При изменении параметров эфемерид опорная станция должна передавать кадр 2-го типа в паре с кадром 1-го типа и продолжать передавать кадр 2-го типа в течение нескольких минут после изменения спутниковых эфемеридных данных. В течение этого периода дифференциальное оборудование потребителя примет новые навигационные данные и начнет использовать данные «нового» кадра 1-го типа.

Кадр 2-го типа используется для продолжения высокоточной навигации в течение переходного периода. При использовании кадра 2-го типа точность сохраняется. Предпочтительно, но не обязательно, передавать кадр 2-го типа перед кадром 1-го типа. Если кадр 2-го типа передается с кадром 9-го типа, то кадр 2-го типа должен предшествовать кадру 9-го типа, использующему новые спутниковые эфемеридные данные.

Данный кадр содержит различия в поправках псевдодальности и скорости изменения дальности, вызванные изменением спутниковых эфемеридных данных.

Опорная станция должна вычислять разность поправок, для определения APRC и ARRC, необходимые для кадра 2-го типа.

APRC равна PRC, рассчитанной с использованием старых спутниковых эфемеридных данных, минус PRC, рассчитанная с использованием новых спутниковых эфемеридных данных, или

APRC = PRC (старый IOD) - PRC (новый IOD).    (3)

Аналогично ARRC равна RRC, рассчитанной с использованием старых спутниковых эфемеридных данных, минус RRC, рассчитанная с использованием новых спутниковых эфемеридных данных, или

ARRC = RRC (старый IOD) - RRC (новый IOD).    (4)

Чтобы использовать поправку кадра 2-го типа оборудованию потребителя необходимо:

1)    использовать в данный момент времени спутниковые навигационные данные с IOD, который составляет пару с IOD кадра 2-го типа для данного спутника;

2)    принимать сообщения кадра 1-го типа с новым IOD, который не является парой для IOD, использующегося в данный момент времени;

3)    вычислять корректирующую поправку псевдодальности в соответствии с приведенным ниже уравнением, в котором используется информация кадров 1-го и 2-го типов:

PRC(Q =    [    PRC    (новый    IOD)    +    (из    кадра 1-го типа)

APRC (старый IOD) ] +    (из кадра 2-го типа)

[PRC (старый IOD)] [f—12] +    (из кадра 1-го типа)

[APRC (старый IOD)] [t—t2]    (из кадра 2-го типа)    (5)

где t —время применения (использования) коррекции;

11 — модифицированный Z-счет из сообщений кадра 1; f2 — модифицированный Z-счет из сообщений кадра 2.

Общий формат кадра 2-го типа такой же, что и для кадра 1 -го типа. Описание однобитового масштабного коэффициента соответствует таблице 5, а описание двухбитовой ошибки дифференциальной дальности потребителя соответствует таблице 6.

Содержание кадра 2-го типа указано в таблице 7, формат — на рисунке 3.

7