Перспективы системы ГЛОНАСС

Автор Gradient, 28.02.2005 02:26:43

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

Чебурашка

Самый последний из старых ГЛОНАССов - 795-ый исчез из таблицы состояния орбитальной группировки. Можно сказать, что закончилась целая эпоха в истории ГЛОНАСС.

Asug

К нам обратились с просьбой установить датчики ГЛОНАСС на Красноярскую ГЭС. Пять датчиков стоимостью всего на 12 тысяч рублей за долю секунды выдают данные о движении и колебаниях конструкции от 2 до 4 миллиметров в режиме реального времени. Это позволяет в любой момент фиксировать все, что происходит с сооружением - днем, ночью, в любую погоду. Я думаю, что это стоит того, чтобы потом не рассчитываться миллиардами после внезапного происшествия", - отметил глава Роскосмоса.

Следует ли это понимать так, что ГЛОНАСС работает с миллиметровой точностью?

Андрей Суворов

ЦитироватьСамый последний из старых ГЛОНАССов - 795-ый исчез из таблицы состояния орбитальной группировки. Можно сказать, что закончилась целая эпоха в истории ГЛОНАСС.
Отмучился, болезный...
Самое забавное, что в таблице эфемерид он пока ещё присутствует...

ssb

Два похожих вопроса от тех кто не утруждает себя чтением темы, в которую постят :D
ЦитироватьКто на пальцах может обьяснить как это работает?
Особеноо это - "High Integrity GPS also has the potential to provide geographic positioning data to within centimeters"
ЦитироватьСледует ли это понимать так, что ГЛОНАСС работает с миллиметровой точностью?

Да, ГЛОНАСС работает с миллиметровой точностью.
Вопрос только в том, как и за какое время эта точность получается, см тут: http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=394989&highlight=#394989

Agent

ЦитироватьДва похожих вопроса от тех кто не утруждает себя чтением темы, в которую постят :D
Вопрос потрудились прочитать? Он был про Иридиумы в системе GPS

Dude

Насколько я понимаю iGPS, то разработано ПО для Иридиумов, чтобы они ретранслировали вспомогательный сигнал точного времени, чтобы уменьшит время TTFF - time to first fix. Особенно это важно для военных, ибо у них гораздо длиней ПСП, чем у гражданских. На точность это не влияет, зато влияет на помехозащищенность(придется меньше работать корреляторам) и обеспечивает быстрый старт для GPS-приемников.

ssb

ЦитироватьВопрос потрудились прочитать? Он был про Иридиумы в системе GPS
Собственно какой вопрос, такой и ответ. Про TTFF Dude уже написал, да и по вашей ссылке написано то же самое, добавить там нечего.  Ну а я отвечал на выделенное же вами.   А ежели ответ не устраивает, извольте развернуть вопрос.

Agent

Цитировать
ЦитироватьВопрос потрудились прочитать? Он был про Иридиумы в системе GPS
Собственно какой вопрос, такой и ответ. Про TTFF Dude уже написал, да и по вашей ссылке написано то же самое, добавить там нечего.  Ну а я отвечал на выделенное же вами.   А ежели ответ не устраивает, извольте развернуть вопрос.
:roll: .... Ок. Разворачиваю.
Каким образом использование Иридиумов может повысть точность позицирования до сантиметров.

ssb

Цитировать:roll: .... Ок. Разворачиваю.
Каким образом использование Иридиумов может повысть точность позицирования до сантиметров.
Ответ: не может. Зато сигнал с Иридиумов -- а конкретно это инфа о текущем состоянии созвездия и времени --  позволит (при соответствующей модификации п/о приёмника), ловить сигнал от "настоящих" GPSов быстрее и в более сложной шумовой обстановке, что несомненно положительно скажется на точности при работе с лимитом времени.  А будут ли это сантиметры/миллиметры/километры см выше ссылку на мой предыдущий пост в теме.

Вообще, основное отличие спутника GPS/ГЛОНАСС от любого продвинутого радиопередатчика, способного излучать любого вида сигнал на любой частоте -- это атомные часы (рубидиевые или цезиевые).  Без них, даже лучшие кварцевые генераторы дадут погрешность определения координат в полкилометра за сутки из-за нестабильности хода.  Атомных часов на иридиумах нету, как я понимаю (?), а следовательно, о какой-либо точной навигации (без эксцентричных мер типа обновления точных эфемерид через какие нибудь ретрансляторы существенно чаще чем раз в сутки) можно забыть.

Dude

Самые крутые атомные часы это водородные на Галилео - Space Passive Hydrogen Maser (SPHM).

Yura_L.

ЦитироватьЗато сигнал с Иридиумов -- а конкретно это инфа о текущем состоянии созвездия и времени --  позволит (при соответствующей модификации п/о приёмника), ловить сигнал от "настоящих" GPSов быстрее и в более сложной шумовой обстановке, что несомненно положительно скажется на точности при работе с лимитом времени.  А будут ли это сантиметры/миллиметры/километры см выше ссылку на мой предыдущий пост в теме.

Вообще, основное отличие спутника GPS/ГЛОНАСС от любого продвинутого радиопередатчика, способного излучать любого вида сигнал на любой частоте -- это атомные часы (рубидиевые или цезиевые).  Без них, даже лучшие кварцевые генераторы дадут погрешность определения координат в полкилометра за сутки из-за нестабильности хода.  Атомных часов на иридиумах нету, как я понимаю (?), а следовательно, о какой-либо точной навигации (без эксцентричных мер типа обновления точных эфемерид через какие нибудь ретрансляторы существенно чаще чем раз в сутки) можно забыть.

Какие именно данные нужно передавать дополнительно через Иридиум, чтобы они были хоть сколько-нибудь полезны?

Инфа о текущем состоянии созвездия и времени - это альманах.
Но он должен быть свежий (возраст менее недели) в приемнике и так - из предыдущего сеанса работы. И этих данных вполне достаточно для поиска сигнала спутника.

Оперативка - это те же данные, но от одного спутника и точнее - ее передают со спутника каждые 6 сек. Куда еще оперативней.

Информация о времени - совершенно бесполезная при поиске, поскольку погрешность начальной установки часов и частоты опорника в приемнике несравненно хуже.  Да к тому же если так хочется точно выставить частоту и задержку при поиске сигнала, кроме информации о спутниках надо точно знать собственные координаты. А вот с этим как раз плохо.
Так что сомнительная польза от этих Иридиумов.

Еще они могут передавать широкозонные поправки, НО.
Эти поправки и так передаются через геостационарные спутники, и кроме того, эти поправки практически не повышают точность измерений, поскольку и в автономном режиме точность достаточная.

По поводу главного отличия навигационных спутников и любых других.
Главное отличие - не в цвете и весе, а также типе бортового генератора, а в том, что они объединены в единую систему, которая поддерживается наземными службами. Бортовые ОГ на некоторых спутниках GPS  имеют уход частоты чуть ли не в 10-м знаке (при относительной нестабильности в 14-м), и ничего, они работают.
Но вот наземные службы обеспечивают их взаимную синхронизацию на уровне единиц нс, и эфемериды с точностью единиц метров.

Иридиумы - не входят в систему, будь на них хоть самые водородные стандарты из всех цезиевых. На них нет такого набора данных и с такой же точностью, как на GPS. И поэтому использоваться в качестве навигационных спутников не могут в принципе. Да и сигналов для дополнительных спутников в системе GPS тоже нет. И места в форматах данных - тоже.

А вот просто транслировать сигналы GPS через спутники Иридиум можно. Но тогда при приеме этих сигнало и их обработке мы получим координаты этого самого Иридиума, но никак не свои. Иногда это бывает полезно. Но не в данном случае.

ssb

То что вы говорите верно, но не в контексте прямого приёма военных P(Y) и M сигналов при помехах.  Там для уверенного поиска и слежения за сигналом  свежая оперативная инфа и точное время очень кстати.   А ведь именно от военных Боинг и получил контракт на эту разработку: http://www.insidegnss.com/node/745
ЦитироватьThe Boeing Company has received a three-year, $153.5-million cost-plus-fixed-fee contract to continue its efforts to augment GPS for military applications by exploiting the Iridium low earth orbit (LEO) communications satellite system.

Awarded by the U.S. Navy's Naval Research Laboratory (NRL), the funding will be used for research, development, and demonstration of the High Integrity GPS Technology Concept — known more commonly as iGPS. The program is developing techniques that enable faster acquisition (time to first fix or TTFF) of GPS satellite signals in adverse operating environments, including those with RF interference or urban settings.

The i-GPS architecture involves high-precision time transfer of GPS time and its rebroadcast over the higher powered Iridium communications channels. The High Integrity GPS team includes Boeing Advanced Systems and Phantom Works, Iridium LLC, Rockwell Collins, Coherent Navigation, and experts from academia. Phantom Works is the advanced research and development unit of Boeing.

Availability of the precise time allows GPS equipment to reduce the search volume of the receiver's DSP correlators and accelerate TTFF, potentially including direct acquisition of the military P(Y)-code signals. The stronger Iridium signals also make GPS signal tracking more robust by increasing the antijamming capability of user equipment.
...

Yura_L.

ЦитироватьТо что вы говорите верно, но не в контексте прямого приёма военных P(Y) и M сигналов при помехах.  Там для уверенного поиска и слежения за сигналом  свежая оперативная инфа и точное время очень кстати.   А ведь именно от военных Боинг и получил контракт на эту разработку: http://www.insidegnss.com/node/745

И как же с помощью Иридиума можно в вашем только что включенном приемнике получить точное время?
Ссылки на заказы Боинга и хоть самого ООН ничего не разъясняют. Они могут заказать, к примеру, вечный двигатель, и что, на основании этого он обязан существовать? Поэтому все-таки нужно разобраться, как именно работает такая система и вообще, реальна ли та цель, которую озвучил данный источник.

Вот представьте, что вы только что достали приемник и включили питание. Допустим, внутренние часы на батарейке, которые в вычислителе, отстали на минуту. А генератор выдает отклонение по частоте на несущей, скажем, 500 Гц (это еще хорошо).

Теперь о требованиях по приему точного кода GPS. Они довольно простые. Для фазовой синхронизации нужно знать частоту Доплера и настроить свой гетеродин на эту частоту с точностью порядка 1-5 Гц и выставить точное время с учетом задержки сигнала спутника в пределах половины бита ПСП, а это 10 МГц, значит, время в приемнике нужно знать с точностью 50 нс, и это с учетом задержек внутри трактов приемника, а эти задержки тоже нехилые и могут составлять больше микросекунды.

И как же можно выставить часы и частоту опорника с помощью Иридиума? Начальные отклонения этих параметров в приемнике этак порядков на 10 хуже, чем эти же отклонения, которые дает спутник.

Дальше. Допустим, у вас часы точно сведены, и опорник точно настроен. Но откуда вы знаете задержку сигнала спутника на трассе от этого спутника до вас и частоту Доплера, если вы еще не измеряете свои координаты и не знаете, где находитесь? Неопределенность эта может тоже быть какая угодно.
Так что таким образом можно решить проблему быстрого поиска, только когда есть от чего подстроить частоту и время и на точке с известными координатами.
Иридиум такого при всем желании не сделает. Допустим, он знает все про спутниковую группировку, но ничего не знает про состояние вашего приемника.


Вообще говоря, данная проблема решается по-другому.
Например, требуется разместить GPSA приемник в снаряде, и чтобы он работал сразу после выстрела, времени на поиск нет.  А в стволе приемник работать не может.
Тогда что делают. Имеется выносная антенна, и приемник запускается заранее. Конечно же, для работы нужна и свежая оперативная информация, и кроме того, текущие параметры сигнала в точке приема . Все это получается при предварительном запуске.
В момент выстрела прием обрывается, но все параметра сигнала известны, так что его искать не нужно.
Аналогичная проблема с машинами в закрытом гараже. Там проблема решается тем, что ставится ретранслятор и приемник на стоянке опять-таки работает, хотя и измеряет координаты этго ретранслятора. Но при выезде из гаража тут же начинает работать нормально.

Или же в приемник устанавливаются суперточный опорник, типа рубидия, и в нем хранится время и частота с момента предыдущего сеанса. Но тут опять нужны, кроме свежих эфемерид, дополнительные целеуказания, а именно, радиальная дальность до спутника и радиальная скорость спутника относительно точки приема. Без этого точный код GPS поймать никак не удастся.

ssb

Отвечу не по-порядку:
ЦитироватьВообще говоря, данная проблема решается по-другому. ...
Да, но в этом конкретном случае речь идёт о (предположительно) ещё одном способе решения проблемы -- использование Иридиумов вместо стабильного опорника и/или местного ретранслятора.

ЦитироватьИ как же с помощью Иридиума можно в вашем только что включенном приемнике получить точное время?
Ссылки на заказы Боинга и хоть самого ООН ничего не разъясняют. Они могут заказать, к примеру, вечный двигатель, и что, на основании этого он обязан существовать? Поэтому все-таки нужно разобраться, как именно работает такая система и вообще, реальна ли та цель, которую озвучил данный источник.
Так ведь мы этим в данный момент и занимаемся (за неимением лучших источников) :)

Как я понимаю, решаемая задача -- прямой захват точного сигнала с холодного старта в условиях помех.   Помехи нам не дают возможности использовать C/A сигнал и соответственно выставить время на приёмнике для того чтобы сузить интервал поиска ПСП (неповторяющейся!) точного сигнала до разумных значений.    Поэтому, для начала надо выставить частоту и время опорного генератора  с точностью до герц/десятых долей секунд, точнее не надо -- и дальше самостоятельный поиск ПСП становится решаемой задачей (а именно для прямого поиска М-код и проектировался, да и ко второму десятилетию 21 века производительность DSP приёмника возросла до требуемого уровня).  Это то и предполагается сделать при помощи мощного сигнала Иридиума.


ЦитироватьТеперь о требованиях по приему точного кода GPS. Они довольно простые. Для фазовой синхронизации нужно знать частоту Доплера и настроить свой гетеродин на эту частоту с точностью порядка 1-5 Гц и выставить точное время с учетом задержки сигнала спутника в пределах половины бита ПСП, а это 10 МГц, значит, время в приемнике нужно знать с точностью 50 нс, и это с учетом задержек внутри трактов приемника, а эти задержки тоже нехилые и могут составлять больше микросекунды.
Не, ну если знать время с точностью до 50нс то задача становится решаемой и на Z80, но мы же уже в 21м веке :)

ЦитироватьИ как же можно выставить часы и частоту опорника с помощью Иридиума? Начальные отклонения этих параметров в приемнике этак порядков на 10 хуже, чем эти же отклонения, которые дает спутник.
Ну да, 50нс никак.  А вот 50мс, думаю, легко.

ЦитироватьДальше. Допустим, у вас часы точно сведены, и опорник точно настроен. Но откуда вы знаете задержку сигнала спутника на трассе от этого спутника до вас и частоту Доплера, если вы еще не измеряете свои координаты и не знаете, где находитесь? Неопределенность эта может тоже быть какая угодно.
Аналогично, какая угодно, но не больше 30000км == 0.1с, а лучше нам и не надо :)

Dude

Кстати, насчет термина iGPS. Оказывается под этим именем еще бывает наземная лазерная система 3D ориентирования на местности с точностью от 0.25 миллиметра и выше, где координаты от GPS-приемника просто используется как базовые точки для лазерных измерений. Скорее всего для безопасности мостов и дамб будет использоваться именно подобная схема. Думаю всем известно, что мосты "дышат" в суточном и сезонном интервале. И анализируя их "дыхание" можно много сказать об их надежности.

Yura_L.

Иридиум просто невозможно использовать в качестве высокостабильного опорного генератора.  Во-первых, на Иридиумах не очень-то и стабильный опорник.
Во-вторых, частота сигнала Иридиума очень здорово "плывет" за счет частоты Доплера, а скорость спутника довольно-таки высока. В результате Доплер может зашкалить за кГц-ы. А точных эфемерид, как в GPS, нет, чтобы скомпенсировать этот Доплер. Да и для такой компенсации опять-таки нужны свои координаты, а мы же еще не приступили к их определению.
Если только использовать Иридиум вместо GPS один к одному, но эта система в принципе для навигации не предназначена.

Для этих целей гораздо удобнее использовать геостационарный спутник, он хотя бы висит на одном месте.

Про Z-80 типа пошутили?  Приемник GPS - это ведь не только компьютерная программа. Там еще и аппаратная часть есть.
А в качестве вычислителя - ставят обычный 16-МГц сигнальный процессор и он справляется. Или самый что ни на есть древний Motorola-68000. И это в самом навороченном профессиональном приемнике.

А по поводу быстрого захвата P-кода - кроме вышеперечисленных способов ничего пока не слыхал. Если в том виде, какой вы озвучили - синхронизация с нуля - кроме применения высокостабильных заранее синхронизированных часов ничего и неизвестно.
Если известно время до 0.1с - конечно, помощь. Но опять искать еще по частоте... Да еще в условиях помех, когда по стандартной точности не работает - помощь, так скажем, не радикальная.

Использовать Иридиумы в том виде, как вы предлагаете - довольно проблематично, я написал, почему. И странно, поскольку для этого есть и более подходящие спутники, тот же Инмарсат, например. Приемники Инмарсат работают тоже с ненаправленной антенной, но они хоть висят на одном месте, нет проблем с Доплером. И как-то стабилизировать частоту, хотя спутникам вполне хватает стабильности в шестом знаке, и лучше на них не ставят - дорого и зачем.
Синхронизировать до 0.1с - да, можно. Японцы вроде так и делают в других устройствах. Только по другим спутникам, в основном с геостационара.

А М-кодов - их еще нет, и неизвестно, когда они еще появятся. L2C то передают всего 6 аппаратов из 32-х, да и то в кастрированном виде. Для сравнения - гражданский сигнал на L2 в ГЛОНАССе есть на всех спутниках, кроме одного. И в полноценном виде.

Да, еще. Почему вы считаете, что когда будут подавляться GPS, Иридиум будет работать как положено? Частоты-то рядом. А помехи - широкие. И очень мощные. Если задавят - так все сразу.

ssb

М код есть на всех аппаратах IIR-M,  уже восемь штук летают.

Прямой приём P(Y) кода есть в приёмниках DAGR,
http://www.rockwellcollins.com/ecat/gs/DAGR.html?smenu=104
http://en.wikipedia.org/wiki/Defense_Advanced_GPS_Receiver
Как  он там реализован, не знаю.  Наверно так же, точные часы (насколько это возможно в портативном приёмнике) плюс много корреляторов.

М код был изначально разработан для прямого приёма:
ЦитироватьThe baseline acquisition approach uses direct acquisition of the M code navigation signal, obtaining processing gain through the use of large correlator circuits in the user equipment. Several acquisition aids are still being considered to supplement direct acquisition.
отсюда: http://www.mitre.org/work/tech_papers/tech_papers_00/betz_overview/betz_overview.pdf

Кстати, только вот сейчас обратил внимание на выделенную фразу.  Похоже на то что Иридиум как раз и есть один из возможных "acquisition aids" :)

А насчёт того что мощными помехами и его задавят, так против мощной помехи есть соответствующие средства :)

(это я к тому что на всякое действие есть своё противодействие и одними Иридиумами, естественно, задача решена может быть только в определённых рамках)

Yura_L.

Ну, Харму до постановщика помех еще долететь надо.
Но ладно, нас интересует техническая сторона вопроса, так ведь? Как оно реализовано или как это в принципе можно реализовать.
Я попробую высказать свое видение этой проблемы.

Итак, стоит задача: работа GPS в условиях помех. Или, что сводится к тому же самому, работа в сложных условиях, например, в лесу или в здании. Там помех повышенных нет, но сигнал значительно ниже.
Вообще говоря, те же Сирф-3 и прочие Гармины (некоторые типы, не все) достаточно хорошо работают в таких условиях, например, в зданиях. Это, как можно понять, основано на мощной фильтрации (увеличении времени накопления). Некоторые даже ловят отраженный сигнал GPS от водной поверхности, а его уровень ниже минус 200дБ, точно цифру не помню.

Однако работа в здании возможна, если приемник немного поработал и звхватил спутники на улице или у окна, а  если попробовать включить такой приемник в здании, то он ничего не поймает. При поиске полоса всегда шире, а если ее сужать, то время синхронизации сильно затягивается.

При поиске сигналов надо точно угадать два параметра - смещение сигнала по частоте и задержка по времени. Причем полезный сигнал на выходе коррелятора будет только тогда, когда точно выставлено и то, и другое.
Можно исхитриться, и обойти поиск по частоте, использовав спектральный анализ сигнала после коррелятора, т.е. умножить сигнал на опору в виде ПСП, и при совпадении задержки входного и опорного сигнала получится чистая несущая, смещение которой и измеряется с помощью БПФ.

Но все равно от перебора по задержке не уйти. При грубом коде можно выполнить перебор (или параллельную обработку с помощью кучи корреляторов) всей ПСП, ее длина всего 1023 элемента. Но вот длина точного кода - неделя при тактовой частоте 10 МГц, и полный перебор на современном уровне практически невозможен. Поэтому сначала принимают грубый код, а потом переходят на точный. При этом после приема по грубому коду становится известными и частота, и задержка.

В помехах прием по грубому коду становится невозможным, и тогда возникает идея поиска сразу по точному коду. Для ускорения процесса нужно априорно более или менее точно знать задержку сигнала.

Неопределенность этих параметров имеет две составляющих: отклонение параметров собственного опорного генератора и часов, и неопределенность из-за незнания координат спутника и своих собственных.
Обычно в приемнике есть альманах, по которому можно определить координаты спутников в данный момент времени. Если он свежий, менее недели, то при точных собственных координатах точность прогноза по частоте составляет единицы Гц, а по задержке - меньше километра - несколько бит грубого кода.
Это если точно знать собственные координаты. Но обычно координаты известны из предыдущего сеанса работы, поэтому если использовать их, то точность собственных координат известны с точностью, скажем, 100 км. При этом если точность прогноза по частоте еще приемлемая, то вот точность по задержке - составляет величину, сравнимую со всей длиной грубой ПСП. Поэтому при начальном запуске поиск по задержке нужно производить в полном объеме.

Хуже дело обстоит с внутреми часами и генератором. При включении частота может быть смещена (относительно несущей) до 1 КГц, хотя бы при влиянии температуры, а часы - вообще на минуты, если их давно не подводили.

Что можно сделать с помощью Иридиума? В какой-то мере подстроить опорник, но у него самого Доплеровское смещение может быть несколько КГц. Подстроить текущее время - можно, до уровня 0.1с легко.
Транслировать данные со спутников - наверное, полезно. Свежий альманах в принципе, должен быть, но если приемник не включали, скажем, месяц - то не помешает. Можно передавать оперативную информацию, это ускорит время синхронизации.

Теперь прикинем, насколько прямой поиск по точному коду сложнее поиска по грубому коду. Начальные условия примем одинаковыми.

На начальный поиск по грубому коду во всяких Гарминах, да и не только, уходит от 2-х до 5 минут. При этом поиск по задержке производится по всей длине кода (1023 элемента), время когерентного накопления ограничено длиной бита ПСП и составляет 20 мс. Поптом производится дальнейшая фильтрация до времени накопления обычно 100 мс.

При прямом поиске сразу по точному коду диапазон поиска по частоте точно такой же, как и при грубом коде. А вот диапазон поиска по задержке определяется априорной точностью этой задержки. В нашем случае это 0.1с. При тактовой частоте ПСП 10 МГц - это 1 млн элементов, в 1000 раз больше, чем в грубом коде.

Если все остальные параметры одинаковы, то трудоемкость относительно поиска по грубому коду возрастает в 1000 раз. Но время поиска 2 000 минут - это слишком, значит, нужно использовать в 1000 раз больше корреляторов, чтобы общее время поиска не возросло.

Теперь остановимся на том, какой выигрыш дает прием по точному коду.
Основной выигрыш - по точности, поскольку длительность бита ПСП в 10 раз меньше, чем в грубом коде. Но к помехоустойчивости это не отностися.
Чем больше длина кода, тем меньше уровень боковых лепестков АКФ. И тем выше уровень полезного сигнала по отношению к мешающему от этого же сиганла (не помехи). Но опять это не относится к помехам.
Точный код обеспечивает лучшее подавление сосредоточенных по спектру помех. За счет чего? За счет того, что при перемножении в корреляторе на опорную ПСП эти помехи размазываются по всему спектру. Если накопление составляет весь период ПСП, то ослабление сосредоточенной помехи составляет N раз, где N - длина кода. Но мы копим-то не неделю, значит, тут N - число бит ПСП при накоплении. Если время накопления в корреляторе такое же, как и при грубом коде, то выигрыш определяется только тем, насколько шире полоса сигнала. В нашем случае это всего в 10 раз, т.е. 10 дБ.
Тут механизм такой - сначала помеха размазывается по спектру, при этом полезный сигнал становится наоборот, узкополосным. При интегрировании мы выделяем эту узкую полосу, и от помехи остается только то, что попадет в эту полосу. А полоса определяется временем интегрирования Т.

Если посмотреть с этой стороны на широкополосные помехи, то выясняется, что никакого выигрыша при переходе к точному коду нет. На входе помеха равномерна распределена по всему спектру сигнала. При перемножении в корреляторе на опорную ПСП она опять размазывается по всему спектру, т.е. остается точно такой же, как и была. Разве что если она раньше была не совсем белым шумом, то после перемножения "отбеливается".
И все сводится к классической формуле - потенциальная помехоустойчивость определяется отношением энергии сигнала на спектральную плотность шума. Обратите внимание, независимо от формы сигнала.

Таким образом, единственный выход для повышения помехоустойчивости - увеличивать время когерентного накопления.

Но это время все равно ограничено длительностью бита ПСП.
Увеличить длительность накопления можно, если заранее знать эту оперативную информацию. И ее можно получить с того же Иридиума. Тогда, мы в принципе точно знаем весь сигнал и можем его когерентно накапливать сколько угодно.
Но тут вылазит динамика объекта, Уже некоторого значения полосу фильтров сузить невозможно. Для подвижного объекта - это герц 10, для неподвижного ее можно сузить до 1 Гц и даже еще уже, но не намного.

Допустим, мы обеспечиваем накопление 1с, по сравнению с длительностью бита ПСП выигрыш составляет 50 раз, или 17 дБ. Но производительность, в свою очередь, станет тоже в 50 раз меньше. И опять надо увеличивать число корреляторов или увеличивать общее время поиска.

И наконец, возникает вопрос: а так ли нужно производить поиск сразу на точной ПСП? Мы ведь точно так же можем увеличить время когерентного накопления сигнала на грубом коде, используя заранее полученную оперативную информацию и время. А поскольку выигрыша по отношению к белому Гауссовому шуму нет при переходе к точному коду, то и результаты мы получим те же самые. А затраты по крайней мере, в 1000 раз меньше.

ssb

Со всем согласен, за существенным исключением следующего:
ЦитироватьИ все сводится к классической формуле - потенциальная помехоустойчивость определяется отношением энергии сигнала на спектральную плотность шума. Обратите внимание, независимо от формы сигнала.
...
И наконец, возникает вопрос: а так ли нужно производить поиск сразу на точной ПСП? Мы ведь точно так же можем увеличить время когерентного накопления сигнала на грубом коде, используя заранее полученную оперативную информацию и время....
Тут не учтено, что ПСП грубого сигнала GPS известна помехопостановщику, а точного -- нет, так как он зашифрован.  Поэтому, вместо того чтобы давить корреляторы в тысячи раз более мощным белым шумом, достаточно лишь сымитировать сигнал и приёмник будет беспомощно ловить помеху (сравнимой с сигналом мощности), не зависимо от времени интегрирования.

С точным кодом такой фокус не пройдёт -- он зашифрован, поэтому предугадать и сымитировать ПСП не получится и давить таки придётся обычным шумом.

По поводу сложности прямого приёма, нашёл интересную статью с алгоритмом приёма M-сигнала и оценкой его вычислительной сложности -- она оказывается всего в 50 раз больше чем при приёме C/A, при прочих равных. Подробности тут: https://engineering.purdue.edu/AAE/Academics/Courses/aae575/2009/papers/fandb.pdf

интересующийся

Давно хотел спросить у посвященных:
Первая из двух "троек" 2009 года пойдет в 1-ю плоскость - это ясно. Вторая - видимо во 2-ю. Но там только две "дырки". А куда третий аппарат? И как тогда господину Перминову отчитываться о выполнении наказа Президента о 24-х действующих в системе КА?
Бывает, что усердие превозмогает и рассудок