Метод косвенного синтеза навигационного радиосигнала на борту космического аппарата на высокой орбите - page 10

Выражение (8) справедливо как для тропосферы, так и для ио-
носферы, отвечающих модели замороженного поля [8]. При оценке
величины
σ
2
Δ
ф
принято рассматривать два крайних состояния — удо-
влетворительные и неблагоприятные условия распространения [9]. В
нашем случае наибольшийинтерес в оценке потенциально достижи-
мых характеристик представляют случаи сильнойсолнечнойактив-
ности и наличия дождевых облаков при сильном ветре. Дисперсия
ошибки фазирования вследствие ионосфернойрефракции при разме-
ре неоднородности
l
0
1
км, длине пути
L
55
км и времени корре-
ляции
t
k
= 2
,
4
с составит
1
,
5
·
10
4
м
2
(в С-диапазоне) и
4
·
10
5
м
2
(в Ku-диапазоне). В случае дождевых облаков при скорости ветра
V
= 12
м/с, размере неоднородности
l
0
6
м, длине пути
L
1
,
5
км
и времени корреляции
t
k
= 0
,
5
с дисперсия тропосфернойошибки
фазирования составит
7
·
10
7
м
2
(при использовании С-диапазона) и
2
·
10
7
м
2
(при использовании Ku-диапазона).
Относительную нестабильность формирования частоты несущих
колебанийможно определить следующим выражением:
Δ
f
нес
f
нес
=
σ
2
нес
1
+
f
2
2
f
2
2
f
2
1
(
σ
2
нес
1
+
σ
2
нес
2
)
τ c
,
(10)
где
σ
2
нес
i
=
σ
2
ш
i
+
σ
2
д
i
+
σ
2
Δ
ф
i
— погрешность измерения псевдофазы по
радиосигналу на
i
-йчастоте;
σ
ш
i
— шумовая погрешность измерения
псевдофазы;
σ
д
i
— динамическая погрешность измерения псевдофазы;
σ
Δ
ф
i
— погрешность фазирования.
Значение шумовойпогрешности измерения фазы оценивается по
формуле [1, 7]
σ
ш
=
λ
2
π
B
ФАПЧ
P
c
/
N
0
1 +
1
2
TP
c
/N
0
,
(11)
где
B
ФАПЧ
— эквивалентная шумовая полоса схемы ФАПЧ (для нави-
гационных приемников измерительных станций
B
ФАПЧ
= 5
Гц);
T
время накопления (10 мс).
На рис. 4,
б
приведена зависимость шумовойпогрешности при при-
еме с помощью антенны с радиусом апертуры 5 м радиосигналов в
различных частотных диапазонах.
Максимальное значение динамическойпогрешности
3
σ
д
опреде-
ляется ширинойэквивалентнойшумовойполосы и порядком кольца
слежения за несущейчастотой. Для обеспечения слежения за сигналом
НКА используют схемы ФАПЧ с астатизмом третьего порядка, кото-
рые обеспечивают слежение за радиосигналом объекта, движущегося
12 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2012. № 1
1,2,3,4,5,6,7,8,9 11,12
Powered by FlippingBook