str079 (2)

wynon/ąr i .14/ IU' Ml 1/)«>r»t wynlim /ii|<|i n «Ilu "lilii .-nulu wodblornlkuchdwuc/ęalotllwośclo-wycli opóźnienia jonosferycznogo, któro . <il<>/y udwiotnln proporcjonalnie od kwadratu częstotliwości. Praktycznie wszystkie odbiorniki wojskown, |uk i spora część odbiorników fazowych, wykonują pomiary na obu częstotliwość Im li i łpóżnlonle to odgrywa istotną rolę w budżecie błędów systemu, bowiem brak takiej kolekcji może powodować błędy pomiaru paeudoodległości od 3-30 m, a w konsekwencji wzrost błędu określenia pozycji. Popularne odbiorniki dostępne na rynku - pracujące w ramach Standardowego Serwisu Pozycyjnego ! IPS ■ najczęściej nie posiadają możliwości korekcji opóźnienia w oparciu o pomiar dwuczę-dtotliwościowy.

Modulacja jest procesem polegającym na zmienianiu jednego z parametrów fali nośnej zgodnie ze zmianami sygnału informacyjnego lub mniej formalnie - nakładaniu informacji na lalę nośną. W przypadku sygnałów GPS informacją są dwa ciągi binarne postaci:

>    (7A © D - suma binarna kodu CA oraz depeszy nawigacyjnej GPS,

>    /’©£>- suma binarna kodu P oraz depeszy nawigacyjnej GPS.

I 'owróćmy jeszcze raz do rysunku 7.1, aby zauważyć, że oba przebiegi informacyjne taktowane .;| odmiennymi częstotliwościami tj: ciąg binarny P © D generowany jest z szybkością 10.23 MII/, natomiast sekwencja CIA © D dziesięciokrotnie niższą (1.023 MHz). Szybkość modulacji pozostaje w ścisłym związku z dokładnością pomiaru pseudoodległości, która realizowana inotodą korelacyjną, zależy od „rozdzielczości” binarnej sekwencji kodowej. Przyjmując pewne uproszczenie można stwierdzić, iż im szybciej generowany jest kod pseudoprzypadkowym tym bardziej dokładnie można zmierzyć odległość.

Binarna struktura transmitowanych danych skłoniła projektantów systemu do zastosowania dwustanowej (binarnej), fazowej techniki modulacyjnej zwanej binarnym kluczowaniem la/y BPSK (ang.: Binary Phase Shift Keying). W tego typu modulacji przebiegi zerojedynkowe (binarne) są reprezentowane przez dwa stany: „1” oraz „-1” (rys. 7.3). Modulacja BPSK sygnałów GPS polega na przesunięciu fazy nośnej o 180° w przypadku pojawienia się zmiany sianu ciągu informacyjnego. Przez tę zmianę należy rozumieć przejście ze stanu „1” na „-1” lub odwrotnie.

częstotliwość nośna

ciąg binarny

modulacja BPSK

W pi/.....Iwleónlwlo < li i anulofllt;/,nych ro/wll|.'tii'i /imnyi li / typowych systemów mdlnnn

wlgacyjnych sygnały amltownno przoz satelity Ol i .miniują hurdio s/oroklo pasmo tremami s|l wynosząco dln obu znkrtnów częstotliwości po /Q,4ii Ml 1/ Podyktowane jost to zastoso wanlom tzw. modulacji z widmom rozproszonym om. kodowego wlelodostępu do kanału m diowego. Dzięki tym rozwiązaniom sygnały GPS w pobliżu Zloml posiadają poziom mocy ponlłc szumów. Dodatkową zaletą tej techniki jest fakt, Iż wszystkie satelity mogą wykorzystywał' ti samo pasmo częstotliwości przy pomijalnie małym zakłócaniu wzajemnym (rys. 7.4).

Obu sygnałom radiowym stawia się bardzo wysokie wymagania w zakresie cech mdl komunikacyjnych. Obejmują one następujące charakterystyki:

1.    Dopuszczalny błąd fazy nośnej zakłada, że musi być na tyle niski, aby pętla fazowa 10 I odbiornika mogła śledzić zmiany fazy z błędem nie większym niż 0.1 rad (rms),

2.    Ze względu na fakt, iż częstotliwość L1 modulowana jest dwoma przebiegami (w f.i.-i jej kwadraturze) przesunięcie względne między nimi nie może przekraczać ±100 mm

3.    Nieoznaczoność określenia opóźnienia grupowego pomiędzy sygnałami L1 i L2 nlo p winna przekraczać 3 ns (2rms).

4.    Maksymalna wartość opóźnienia grupowego L1 w stosunku do L2 nie powinna przekrocz 15 ns przy wariancji mniejszej niż 3 ns.

5.    Sygnały binarne: CIA © D oraz P ® D modulujące częstotliwość L1, muszą b zsynchronizowane w zakresie binarnym nie gorzej niż do 10 ns (2rms).

Wysoką odporność na zakłócenia, a przez to dostępność i niezawodność systemu, za| wnia utrzymanie poziomu sygnału satelitów na określonym - zwanym użytecznym - poziom Ze względu na możliwość wykorzystywania przez użytkowników anten o zróżnicowanej cl rakterystyce odbioru zapewnienie przez GPS określonego poziomu sygnału jest niezmlon istotne. W tabeli 7.1 przedstawiono gwarantowane (minimalne i maksymalne) wartości pozioi sygnału dla anten o typowym zysku.