Перспективы системы ГЛОНАСС

[Андрей Суворов]

Да, и это меня изумляет
Если серьёзно, то у Навстаров я видел поправки и на три порядка меньшие, чем у наших спутников, но они всё равно прописаны, что, в общем, и понятно, т.к. в мантиссе поправки больше трёх цифр.

[Yura_L.]

Да, и это меня изумляет
Если серьёзно, то у Навстаров я видел поправки и на три порядка меньшие, чем у наших спутников, но они всё равно прописаны, что, в общем, и понятно, т.к. в мантиссе поправки больше трёх цифр.

Это же данные альманаха. Там поправки к бортовым часам не очень-то и нужны.
 Даже по свежему альманаху погрешность координат - километры, а если возраст больше недели - то и десятки км. Есть погрешность и по Доплеру, чем старше альманах, тем больше.  Если альманаху месяц и больше, то погрешность по частоте Доплера может быть сотни Гц.
 И зачем тогда поправки к бортовым часам?

В эфемеридной информации эти поправки есть у всех спутников, и с достаточной точностью.

[Андрон]

728 тоже в точке.

[Yura_L.]

Yura_L., некоторое время назад вы писали про то, что РНИИ КП категорически против использования сигналов с кодовым разделением.
Для меня это полная неожиданность, почему? Не могли бы рассказать подробнее.


Также хотелось бы узнать свежие слухи по поводу структуры планируемых сигналов, модуляции, мощности и т п  

История частотного разделения вроде бы такова.
Для приема ПСП требуется ее поиск по частоте и по задержке. Чем длиннее ПСП, тем больше времени занимает поиск сигнала. К примеру, поиск Р-кода GPS (длительность - неделя) без априорных сведений о задержке или без точно установленных бортовых часов и загруженной оперативной информации невозможен за приемлемое время. Несмотря на массу корреляторов в современных приемниках.
А уж в 80-х годах - тем более.

В ГЛОНАССе решили уменьшить длину ПСП до 511 элементов для сокращения времени поиска сигнала, но при этом разделение сигналов получается не слишком хорошим. Тогда решили дополнительно сигналы разделить по частоте. Корреляционная функция - она вообще говоря, двумерная. Одно измерение - задержка, а второе - частота. И корреляционный пик спадает как при изменении задержки, так и частоты. Кстати, частотный разнос в 0.5635 МГц - меньше полосы сигнала, особенно военного, так что это не чисто частотное разделение. Это частотно-кодовое разделение сигналов.

Ну, и вдобавок, при дополнительном частотном разделении можно использовать одну ПСП. Причем в качестве ПСП использовать М-последовательность. У одной М-последовательности корреляционные свойства намного лучше, чем у кучи кодов Голда.

Система заработала, параметы ее были не хуже, чем у GPS. До недавнего времени утверждалось, что все то, что можно сделать с помощью GPS, можно реализовать и с помощью ГЛОНАСС.
Есть и преимущество частотного разделения - ее более высокая помехоустойчивость при воздействии узкополосных помех.

Так зачем же переходить на кодовое разделение, если оно ничем не лучше? Все работает, есть парк приемников.

Так вот, оказывается, не все можно сделать с помощью ГЛОНАСС.  
Хотя это касается только весьма специфических приложений - а конкретно, РТК.
И не такая уж помехоустойчивость, особенно в отношении преднамеренных помех.

Сейчас все единодушно поддерживают кодовое разделение и переход на новые сигналы.
Были переговоры с американцами, насчет совместимости сигналов. В смысле, мы передаем GPS-подобные сигналы в их диапазоне. Американцы настаивали, чтобы даже на их частотах.
Но переговоры зашли в тупик, а в связи с похолоданием в отношении наших стран можно сказать, что это нереально.

На сегодняшний день идут обсуждения, непонятно, что будет в итоге.
Но пока что предложения таковы.

Как были, так и останутся сигналы с частотным разделением.
Вводится 3-я частота L3.

Сигналы с частотным разделением
L1 = 1602.0 +k*0.5625 МГц
L2 = 7/9 L1 = 1246.0 + 0.4230 МГц
L3 = 94/125 L1 = 1204.704 + k*0.4230 МГц

Номинальные мощности сигналов составляют
L1 - 60 Вт, L2 - 40 вТ, L3 - 40 вТ

Также вводятся сигналы с кодовым разделением в диапазонах L1, L2, L3 для гражданских пользователей.

Частоты сигналов с кодовым разделением
L1 = 390*4095 = 1597.050 МГц,
L2 = 305*4095 = 1248.975 МГц,
L3 = 295*4095 = 1208.025 Мгц

Мощность сигналов
L1 - 60 Вт, L2 - 40 вТ, L3 - 40 вТ

Период повторения ПСП должна составлять 2 мс, длина ПСП 4095 бит.

В качестве ПСП планируется использовать код Касами.

Вот вкратце, все

[ssb]

Большое спасибо!!

Интересно, а какая модуляция выбрана для сигналов с кодовым разделением? (исходя из того, что планируют американцы/европейцы/китайцы логично предположить что это BOC(m,n), т е ПСП с частотой n*1.023 МГц помноженная на меандр с частотой m*1.023 МГц  или же что нибудь ещё более хитрое, с прицелом на борьбу с переотражённым сигналом)

Планируется ли использование немодулированных "пилотных" компонент наподобие тех что есть в GPS L5/L1C или Galileo?  Или же будет использовано мультиплексирование как в GPS L2C?

Хотелось бы верить что предусмотрели существенно больше чем 30 (не говоря уж про 24) варианта кодовых последовательностей   :roll:

[Yura_L.]

Большое спасибо!!

Интересно, а какая модуляция выбрана для сигналов с кодовым разделением? (исходя из того, что планируют американцы/европейцы/китайцы логично предположить что это BOC(m,n), т е ПСП с частотой n*1.023 МГц помноженная на меандр с частотой m*1.023 МГц  или же что нибудь ещё более хитрое, с прицелом на борьбу с переотражённым сигналом)

Планируется ли использование немодулированных "пилотных" компонент наподобие тех что есть в GPS L5/L1C или Galileo?  Или же будет использовано мультиплексирование как в GPS L2C?

Хотелось бы верить что предусмотрели существенно больше чем 30 (не говоря уж про 24) варианта кодовых последовательностей   :roll:

Модуляция - как обычно, ФМ.
Что касается гражданских сигналов с кодовым разделением, то предусматривается два сигнала - навигационный (Н) и пилотный (П).
Они передаются на квадратурных составляющих.

Навигационный сигнал - модулируется ПСП (код Касами) с тактовой частотой 2.0475 МГц и частотой повторения 2 мс. Длина кода 4095 бит.
Также навигационный сигнал содержит оперативную информацию со скоростью 125 бит/с на меандре 250 Гц - т.е. принцип такой же, как и был, но частота передачи повышена.
Зачем-то оставили метку времени. Но народ поднимает вопрос, зачем она нужна. Кто-то говорит, что якобы в старых приемниках есть аппаратная реализация выделения этой метки времени.
Но все равно - сигнал новый, состав ОИ тоже должен поменяться.
Вроде бы увеличивают максимальное число спутников в альманахе.

Пилот-сигнал - имеет структуру ВОС(2,2).  Модуляция:
1. кодом Касами с тактовой частотой 2.0475 МГц и частотой повторения 2 мс. Длина кода 4095 бит.
2. Меандром с удвоенной тактовой частотой (4.095 МГц).

Ширина спектра сигнала - 16 МГц.
Как раз увеличенная полоса сигнала и стала камнем преткновения в переговорах с американцами. Они говорят - нет, это угроза ихней национальной безопасности, и предлагали ужаться до гражданского спектра GPS, т.е 2 МГц. Правда, наши еще предлагали еще и немного смещенную по частоте несущую, что тоже вызвало неудовольствие американцев.

ПСП Н и П сигналов - разные. Хотя были предложения модулировать их одной ПСП. Для экономии этих самых ПСП. Но тогда сигнал Н будет создавать помехи сигналу П.

В общем, пока предложения такие. Но еще идет обсуждение, наверняка будут изменения, но само направление - не изменится.

Есть предложения вообще радикально расширить спектр, диапазон ГЛОНАСС это позволяет. Так зачем же себя ограничивать.
Еще есть предложения по несущим частотам - чтобы их соотношение описывалось небольшими целыми числами, например, 9/7, как сейчас L1/L2  и 4/3 для L3/L1.  
Это было бы очень хорошо для фазовых режимов, типа РТК.
Надо отметить, что соотношение частот GPS - далеко не оптимальное для этих целей.

[ssb]

Ура!  

От жеж мериканцы лицемеры, их будущий L1C (да и европейский E6-B/C) на тойже частоте те же самые 10..15 мегагерц и занимает  :twisted:

Забавная картина получается, новые гражданские сигналы выходят на голову лучше старых военных.  Не планируется ли в связи с этим старые сигналы высокой точности просто задокументировать в ИКД?  Де-факто они незашифрованы и открыты и ими активно пользуются зарубежные производители геодезических приёмников и лаборатории точного времени, а для "своих" у нас только юмористический комментарий в ИКД:      Сигнал высокой точности с тактовой частотой 5,11 МГц модулирован специальным кодом и не рекомендуется к использованию без согласования с Министерством обороны Российской Федерации.[/size].

[Dude]

Навигационные спутники «Глонасс-М» (№27,28,29) в составе блока №39 были успешно выведены на орбиту 25 декабря 2008 года.

В настоящее время в соответствии с утвержденным графиком проходит этап коррекции приведения космических аппаратов в заданные рабочие точки. Для космического аппарата №27 он был закончен 10 января, и на спутнике была включена целевая аппаратура. Планируется, что этап коррекции приведения КА №28 закончится 14 января, а КА №29 - 4 февраля. После этого на них также будет включена целевая аппаратура. В течение 9-10 суток после приведения спутников в рабочие точки они будут подготовлены к вводу в систему.

Следует отметить, что специалисты ЦУС-У (г. Краснознаменск) при поддержке Информационно-вычислительного комплекса ОАО «ИСС» ежедневно проводят по два сеанса связи с каждым спутником. В настоящее время замечаний к работе систем космических аппаратов нет.

[Form1]

Так вот, оказывается, не все можно сделать с помощью ГЛОНАСС.  
Хотя это касается только весьма специфических приложений - а конкретно, РТК.

А в чем проблема с РТК в ГЛОНАССе?
Какие-нибудь межканальные задержки сигналов?

[Yura_L.]

Так вот, оказывается, не все можно сделать с помощью ГЛОНАСС.  
Хотя это касается только весьма специфических приложений - а конкретно, РТК.

А в чем проблема с РТК в ГЛОНАССе?
Какие-нибудь межканальные задержки сигналов?

Дело в том, что в любом приемнике есть задержки сигналов. Хотя бы в том же кабеле. Причем задержки сигналов в разных приемниках существенно различаются.

Даже в идеальном случае, когда задержка во всех каналах одинакова, при частотном разделении эта задержка, выраженная в циклах будет разной. Задержка в 1 цикл на двух крайних литерах дает разницу в десятые доли градуса. А если задержка, к примеру, тычсяча длин волн? Тогда дополнительный фазовый сдвиг за счет аппаратурной задержки может запросто достичь периода сигнала, т.е. может быть любой, от 0 до 360 градусов.

При этом сама задержка обычно неизвестна, поэтому скомпенсировать ее так просто нельзя. Так что разрешение фазовой неоднозначности при частотном разделении - очень большая проблема. Можно, конечно работать по третьим разностям, но это уже не то. В РТК - это только первый этап.

При кодовом разделении дляна волны сигналов всех спутников одинакова и дадержка на любое количество циклов просто не ощущается, целых циклов мы просто не увидим.

Ну и плюс межлитерные задержки. Те же фильтры, типа ПАВ имеют неравномерную ГВЗ в диапазоне частот, к тому же есть сильная зависимость от температуры, например.  Опять же при кодовом разделении частота сигналов одна и та же, и задержка будет изменяться одинаково для всех спутников.

РТК на ГЛОНАССе с частотным разделением, наверное, теоретически можно реализовать, но для этого надо учесть очень много факторов, намного больше, чем при кодовом разделении.

Хотя при создании хоть ГЛОНАСС, хоть GPS про РТК никто не думал, равно как и вообще про фазовые режимы. Точность фазовых измерений в этих системах не регламентируется.

[Андрей Суворов]

Аппарат в третьей точке уже в системе!
А во второй, пока нет, и пока нет поправки к бортовой временной шкале...

[Карлсон]

Статья из ж-ла GPS World
http://www.federalspace.ru/NewsDoSele.asp?NEWSID=5135

Перевод за гранью добра и зла.

[ssb]

Нулевая поправка есть еще у 724 аппарата, однако он "Используется по ЦН".

Судя по точным эфемеридам,  у 724 аппарата в этой таблице должно быть -2.2E-6 с, то есть почти на два порядка меньше чем у любого другого.  Почему там ноль -- всё равно непонятно, в оперативной инфе  младший разряд этого параметра соответствует 9.3E-10 с.

[Yura_L.]

Статья из ж-ла GPS World
http://www.federalspace.ru/NewsDoSele.asp?NEWSID=5135

Перевод за гранью добра и зла.

GPS войдёт в 2009 г. запуском двух оставшихся спутников IIR-M и запуском первого спутника IIF, который, между прочим, даст миру новую гражданскую частоту L5.

Вот это достижение!
даст миру новую гражданскую частоту L5 - ни больше, ни меньше.
Вот только свободных мест в группировке GPS практически нет, и поэтому новую гражданскую частоту будет нести миру только один спутник.

Любопытно, что спутников IIR-M, которые несут миру гражданскую частоту L2, на орбите всего 6 штук. Причем гражданский сигнал L2C они излучают без каких-либо призаков модуляции, т.е без оперативной информации.

Работайте на здоровье.

Вот сейчас обещают запустить еще два. Куда только, все места заняты. Может, выведут из эксплуатации самые древние спутники 1992 года?

Интересно, что в ГЛОНАССе-М на L2 имеется полноценный гражданский сигнал.  Так что в этом отношении мы GPS обошли.
И новых полноценных сигналов в GPS не будет, пока они не обновят хотя бы 3/4 всего парка спутников. А это будет очень не скоро. У них спутники на редкость живучие, обновляются редко.

[Карлсон]

и то правда: иные с середины  90-ых летают. то ли дело у вас: три года--и в морг!

[Yura_L.]

и то правда: иные с середины  90-ых летают. то ли дело у вас: три года--и в морг!

Ну уж не два-три года, а пять лет работали ГЛОНАССы.

У навых ГЛОНАСС-М гарантийный срок 7 лет, а сколько они реально будут работать - поживем-увидим. Пока что все работают.

[ssb]

У навых ГЛОНАСС-М гарантийный срок 7 лет, а сколько они реально будут работать - поживем-увидим. Пока что все работают.

722й аппарат нормально отработал всего четыре месяца.   Сейчас на L2 не излучает, точных эфемерид для него нету, IGS с ним не работает -- вобщем призрак, а запущен-то всего год назад.

[Salo]

http://www.itar-tass.com/level2.html?NewsID=13490137&PageNum=0

Введен в действие спутник ГЛОНАСС, запущенный 25 декабря

19.01.2009, 16.45
 
 МОСКВА, 19 января. /ИТАР-ТАСС/. Введен в число действующих первый из трех спутников системы глобального позиционирования ГЛОНАСС, запущенных 25 декабря прошлого года.

Как сообщили в ЦНИИ машиностроения, "в настоящее время всего в составе орбитальной группировки системы ГЛОНАСС насчитывается 20 космических аппаратов, из них 17 используются по целевому назначению, 2 - на этапе ввода в систему, 1 - временно выведен на техобслуживание".

Ранее ожидалось, что со вводом в строй первого спутника типа "Глонасс- М" из числа трех, запущенных 25 декабря с Байконура, число действующих спутников достигнет 18-ти, что позволит обеспечить непрерывность навигационного сигнала на всей территории России. Этого пока не случилось, так как 12 января один из спутников был временно выведен на техобслуживание. На приведение всех трех спутников в рабочее состояние отводится 45 суток с момента запуска.  

[Yura_L.]

У навых ГЛОНАСС-М гарантийный срок 7 лет, а сколько они реально будут работать - поживем-увидим. Пока что все работают.

722й аппарат нормально отработал всего четыре месяца.   Сейчас на L2 не излучает, точных эфемерид для него нету, IGS с ним не работает -- вобщем призрак, а запущен-то всего год назад.

Со спутниками в этом запуске были очень серьезные проблемы. В общем, это был аварийный запуск - более или менее нормально работал только один спутник.  Такого не было за всю историю. Это чудо, что вообще восстановили эти спутники.
Или это не эта тройка спутников?

722 аппарат работает по целевому назначению, правда только на частоте L1.
Подавляющему большинству пользователей этого вполне хватает.
То, что IGS с ним не работает - это их проблемы. Они непосредственного отношения к ГЛОНАСС не имеют.
С IGS вообще интересно. Они могут запросто перепутать номера спутников ГЛОНАСС, например. И это проходит, потому что по большому счету, точные эфемериды ГЛОНАСС особо никому и не нужны.
Как показывает практика, RINEX файлы, если их добавить в стандартные программы относительного режима, только портят результат.
К тому же точный код ГЛОНАСС - закрытый официально. И в старых спутниках ГЛОНАСС вторая частота для гражданских пользователей закрыта. Естественно, американцы этот код взломали, это сейчас не так уж и сложно. Но использовать точный код ГЛОНАСС в своих приемниках несанкционированно - это чистой воды пиратство.  Тоарищ Danaher из 3R Navigation, который первый открыто похвастался, что взломал точный код ГЛОНАСС и работает по этому коду, как-то тут же исчез с горизонта.  Нехорошо это.

Мужики из Javad в относительных измерениях используют ГЛОНАСС только на стадии в плавающем режиме - по третьим разностям. Потом оценивают фазовую неоднозначность только для GPS и дальше работают только по GPS. Это сведения от самих сотрудников Javad.


Точные эфемериды для 722 спутника существуют. Правда, не в IGS, а у нас в ЦУПе. Иначе бы не было эфемерид в оперативной информации. Там такая технология: производятся измерения орбиты, определяются точные эфемериды за период измерения (за прошедший период), потом производится прогноз эфемерид на  следующий период, и эти эфемериды закладываются на борт спутника. Естественно, точность прогнозируемых эфемерид намного ниже, чем измеренных.

По идее эти точные эфемериды и должны выкладываться в общее пользование. Но не выкладываются. IGS, похоже, сами измеряют эфемериды ГЛОНАСС своей сетью измерительных станций.
Как обстоит дело с точными эфемеридами GPS, тоже не совсем ясно, судя по параметрам, выкладываемых IGS, они тоже сами измеряют эфемериды GPS, параллельно.

[ssb]

Со спутниками в этом запуске были очень серьезные проблемы. В общем, это был аварийный запуск - более или менее нормально работал только один спутник.  Такого не было за всю историю. Это чудо, что вообще восстановили эти спутники.

О, а нельзя ли поподробнее?

Но использовать точный код ГЛОНАСС в своих приемниках несанкционированно - это чистой воды пиратство.  Тоарищ Danaher из 3S Navigation, который первый открыто похвастался, что взломал точный код ГЛОНАСС и работает по этому коду, как-то тут же исчез с горизонта.  Нехорошо это.

Ну вообще детальное описание P-кода было опубликовано Ленненом на конфе ION GPS-89 аж в 1989 году: http://adsabs.harvard.edu/abs/1989inna.meet...77L
(потом в 97м в Gpsworld Лэнгли опубликовал ещё и расшифровку навигационного сообщения)
И товарищи из Trimble сегодня пишут что их приёмники работают с P-кодом на обеих частотах, не стесняясь. Более того, их можно приобрести у нас в первом попавшемся магазине: http://www.geopolygon.ru/catalog/gps_geo/R8 или http://www.navgeocom.ru/catalog/gps/faz/r8/spec.htm