RU123976U1 - NAVIGATION RADIO SIGNALS SIMULATOR - Google Patents

Abstract

Имитатор навигационных радиосигналов навигационных космических аппаратов (НКА), содержащий формирователь навигационного сигнала, который состоит из блока цифрового формирования сигнала и преобразователя частоты вверх, выход которого последовательно соединен с аттенюатором и антенной излучателя или входом навигационного приемника, отличающийся тем, что блок цифрового формирования навигационного сигнала имеет на входе узел интерфейса обмена цифровой информацией для непосредственного ввода параметров навигационного сигнала, выходы которого соединены с входами узла формирования сигналов псевдослучайной последовательности (ПСП) и входами узла синтеза модулированных сигналов, при этом выходы узла формирования сигналов ПСП соединены с входами узла синтеза модулированных сигналов, выходы которого связаны с входом узла формирования сигналов ПСП, входом преобразователя частоты вверх и входами сумматора, выходом соединенного с входом фильтра, выходом связанного с входом преобразователя частоты вверх.A simulator of navigation radio signals of navigation spacecraft (NSC), comprising a navigation signal shaper, which consists of a digital signal conditioning unit and an up-converter, the output of which is connected in series with the attenuator and the radiator antenna or the input of the navigation receiver, characterized in that the navigation signal digital generation unit has at the input a digital information exchange interface node for directly entering the parameters of the navigation signal, output which is connected to the inputs of the pseudo-random sequence signal generating unit (PSP) and the inputs of the modulated signal synthesis unit, the outputs of the PSP signal generating unit are connected to the inputs of the modulated signal synthesis unit, the outputs of which are connected to the input of the PSP signal generating unit, the input of the frequency converter up and the inputs the adder, the output connected to the input of the filter, the output associated with the input of the frequency converter up.

Description

Настоящее устройство (полезная модель) относится к области радионавигации и может быть использована для формирования радиосигналов навигационных космических аппаратов (НКА), соответствующих вектору состояния (пространственных координат, составляющих вектора скорости и времени) НКА, находящихся на геостационарной, высокоэллиптической или произвольной орбитах в составе спутниковых радионавигационных систем (СРНС) ГЛОНАСС и GPS, а также сигналов систем, функционально дополняющих СРНС.This device (utility model) relates to the field of radio navigation and can be used to generate radio signals from navigation spacecraft (NSC) corresponding to the state vector (spatial coordinates that make up the velocity and time vectors) of the NSC located in geostationary, highly elliptical or arbitrary orbits as part of satellite radionavigation systems (SRNS) GLONASS and GPS, as well as signal systems that are functionally complementary to the SRNS.

Известен способ и устройство для проверки устройств, позволяющих определять местоположение с использованием вспомогательных данных, решающий задачу проверки устройств, позволяющих определять местоположение с использованием вспомогательных данных, которые включают использование имитатора объекта определения местоположения, связанного с имитатором базовой станции, и подключение проверяемого устройства, позволяющего определять местоположение с использованием вспомогательных данных, к имитатору базовой станции и к имитатору глобальной системы позиционирования (Патент РФ №2328016 MПK G01S 5/14 (2006.01)). Технический результат заключается в упрощении проверки рабочих характеристик мобильного модуля при захвате данных GPS для оценки местоположения мобильного модуля. Недостатком данного устройства является возможность работы по сигналам только одной навигационной системы - GPS.A known method and device for checking devices that allow you to determine the location using auxiliary data, solves the problem of checking devices that allow you to determine the location using auxiliary data, which include the use of a simulator of the location object associated with the simulator of the base station, and the connection of the device under test, which allows to determine location using auxiliary data, to the base station simulator and to the glob simulator noy positioning system (RF Patent №2328016 MPK G01S 5/14 (2006.01)). The technical result consists in simplifying the verification of the performance of a mobile module when capturing GPS data to estimate the location of a mobile module. The disadvantage of this device is the ability to work on the signals of only one navigation system - GPS.

Известен имитатор на основе векторного генератора сигналов R&S SMBV100A с программной опцией СРНС, обеспечивающий моделирование сигнала с профилями движения навигационного приемника, многолучевым распространением навигационного сигнала, динамическим управлением мощностью и моделированием атмосферных явлений, поддержку A-GPS, LTE, HSPA+, GSM/EDGE, HD radio^ТМ и FM стерео, с количеством сценариев реального времени GPS/Galileo до 12 (www.rohde-schwarz.com/ad/smbv-gnss). Недостатком данного устройства является невозможность работы по сигналам ГЛОНАСС.A well-known simulator based on the vector signal generator R&S SMBV100A with the SRNS software option provides signal modeling with motion profiles of the navigation receiver, multipath propagation of the navigation signal, dynamic power control and atmospheric modeling, support for A-GPS, LTE, HSPA +, GSM / EDGE, HD radio ^TM and FM stereo, with up to 12 real-time GPS / Galileo scenarios (www.rohde-schwarz.com/ad/smbv-gnss). The disadvantage of this device is the inability to work on GLONASS signals.

Известен прибор ИМ-2 ОАО "МКБ "Компас", который активно используется при разработке навигационной аппаратуры. Имитатор формирует сигналы ГЛОНАСС стандартной точности (СТ-код) и высокой точности (ВТ-код) в частотных диапазонах L1 и L2, а также GPS С/А (L1) со скоростями объекта до 8 км/с, ускорением до 1000 м/с² и рывком до 500 м/с³ (Аэрокосмическое обозрение №4 2007 г.).Known instrument IM-2 JSC "MKB" Compass ", which is actively used in the development of navigation equipment. The simulator generates GLONASS signals of standard accuracy (ST code) and high accuracy (VT code) in the frequency ranges L1 and L2, as well as GPS C / A (L1) with object speeds of up to 8 km / s, acceleration of up to 1000 m / s ² and a jerk of up to 500 m / s ³ (Aerospace Review No. 4 of 2007).

Недостатком данного устройства является невозможность формировать сигналы, подобные реальным навигационным от СРНС ГЛОНАСС и GPS, для космических аппаратов, находящихся на геостационарной или высокоэллиптической орбитах, т.к. они требуют больших динамических характеристик - например, моделируемой скорости до 12 км/с.The disadvantage of this device is the inability to form signals similar to the real navigation ones from the GLONASS and GPS ARNSs for spacecraft in geostationary or highly elliptical orbits, because they require high dynamic characteristics - for example, a simulated speed of up to 12 km / s.

Указанный недостаток частично устранен в имитаторах спутниковых навигационных систем компании Spirent серии GSS8000, которые имеют динамические характеристики моделируемой скорости до 120 км/с, ускорением до 4450 м/с² и рывком до 890000 м/с³ по 3-м частотам с поддержкой GPS (LI, L2 P(Y), L2C, L5, M-noise), SBAS (WAAS, EGNOS, MSAS), GLONASS (LI, L2) и Galileo (El, E5a/b, E6, OS, CS, SOL).This drawback was partially eliminated in the Spirent GSS8000 series satellite navigation system simulators, which have dynamic characteristics of a simulated speed of up to 120 km / s, acceleration up to 4450 m / s ² and a jerk up to 890000 m / s ³ at 3 frequencies with GPS support ( LI, L2 P (Y), L2C, L5, M-noise), SBAS (WAAS, EGNOS, MSAS), GLONASS (LI, L2) and Galileo (El, E5a / b, E6, OS, CS, SOL).

Недостатком данного устройства является невозможность формировать сигналы высокой точности (ВТ-кода) ГЛОНАСС.The disadvantage of this device is the inability to generate high-precision signals (VT-code) GLONASS.

Формирование радиочастотного сигнала эквивалентного полному совмещенному навигационному полю ГЛОНАСС (СТ-кода (L1) и ВТ-кода (L2), а также даль-номерного кода в частотном диапазоне L3), GPS, SBAS, Galileo обеспечивает СН-3803 (ТДЦК.464938.006) - имитатор сигналов спутниковых навигационных систем ЗАО «КБ НАВИС», способный имитировать сложные динамические движения наземных навигационных приемников в любом географическом районе Земли с высотами от минус 1 км до плюс 8000 км с динамическими характеристиками моделируемой скорости до 12 км/с, ускорением до 500 м/с² и рывком до 500 м/с³ (зарегистрирован в Государственном Реестре средств измерений под №20278-00 РФ; №сертификата утверждения типа: RU.C.33.018.B №8743 от 27.01.2000 ГЦИ СИ «Воентест»). Имитатор включает от 2 до 6 синхронизированных частотой 10 МГц и меткой времени (1 с) блоков имитации (БИ) СН-3802 (ТДЦК.467877.003-01), выдающих навигационные сигналы на смеситель, имеющий общий выход с требуемым уровнем излучения для антенны излучателя или входа приемника навигационного сигнала. Управление БИ СН-3802 осуществляется по внутренней шине встроенной ЭВМ. Генерация сигналов производится в соответствии с записанными в память ЭВМ сценариями из среды специального программно-математического обеспечения (СПМО). Встроенная ЭВМ служит для формирования тестовых сценариев, управления БИ СН-3802 и обработки результатов измерений. Габаритные размеры - 460*190*500 мм (43,7 л). Масса- 15 кг.The formation of a radio frequency signal equivalent to the full combined navigation field of GLONASS (CT code (L1) and BT code (L2), as well as the long-range code in the frequency range L3), GPS, SBAS, Galileo provides SN-3803 (TDCC.464938.006) - a simulator of satellite navigation systems signals, ZAO KB NAVIS, capable of simulating the complex dynamic movements of ground-based navigation receivers in any geographical area of the Earth with altitudes from minus 1 km to plus 8000 km with dynamic characteristics of a simulated speed of up to 12 km / s, acceleration up to 500 m / ² and p vkom to 500 m / s ³ (registered in the State Register of measurements by RF №20278-00; №sertifikata type approval: RU.C.33.018.B №8743 from 27.01.2000 GCI SI "Voentest"). The simulator includes from 2 to 6 synchronized with a frequency of 10 MHz and a time stamp (1 s) simulation blocks (BI) SN-3802 (TDTSK.467877.003-01), issuing navigation signals to the mixer having a common output with the required radiation level for the radiator antenna or input receiver navigation signal. BI SN-3802 is controlled by the internal bus of the built-in computer. The signals are generated in accordance with scenarios recorded in the computer memory from the environment of special software and mathematics (SPMO). The built-in computer serves to generate test scenarios, control the BI SN-3802, and process measurement results. Overall dimensions - 460 * 190 * 500 mm (43.7 l). Weight - 15 kg.

Недостатками данного устройства является сложность конструкции, относительно высокие массогабаритные характеристики, ограниченные возможности воспроизведения навигационных сигналов произвольной группировки космических аппаратов при формировании единого навигационного поля СРНС: любая ситуация, не предусмотренная алгоритмами и программами СПМО, требует его доработки.The disadvantages of this device are the design complexity, relatively high weight and size characteristics, limited ability to reproduce navigation signals of an arbitrary grouping of spacecraft during the formation of a unified navigation field of the SRNS: any situation not provided for by algorithms and programs of SPMO requires its refinement.

Целью полезной модели является упрощение конструкции, снижение массо-габаритных характеристик, расширение функциональных возможностей имитаторов (устройств формирования) радиосигналов, подобных реальным навигационным от СРНС ГЛОНАСС и GPS.The purpose of the utility model is to simplify the design, reduce weight and size characteristics, expand the functionality of simulators (shaping devices) of radio signals similar to real navigation from the SRNS GLONASS and GPS.

Указанная цель достигается тем, что устройство формирования (имитатор) радиосигналов НКА включает формирователь навигационного сигнала, состоящий из последовательно соединенных блока цифрового формирования навигационного сигнала, с целью расширения функциональных возможностей которого вместо схемы управления формированием сигналов от встроенной ЭВМ применены самостоятельные узлы интерфейса обмена цифровой информацией, формирования сигналов псевдослучайной последовательности (ПСП) и синтеза модулированных сигналов, и преобразователя частоты вверх, выход которого последовательно соединен с аттенюатором и антенной излучателя или входом приемника навигационного сигнала. Причем вход блока цифрового формирования навигационного сигнала, являющийся входом формирователя навигационного сигнала имеет стандартный цифровой интерфейс для непосредственного ввода параметров навигационного сигнала с соответствующего устройства управления, а выход блока цифрового формирования навигационного сигнала является выходом требуемого навигационного сигнала заданной группировки НКА на промежуточной частоте. Выход преобразователя частоты, являющийся выходом формирователя навигационного сигнала, является выходом навигационного сигнала заданной группировки НКА на частоте излучения заданной СРНС. Выход аттенюатора является выходом навигационного сигнала заданной группировки НКА на частоте излучения заданной СРНС с требуемым уровнем излучения для антенны излучателя или входа приемника навигационного сигнала.This goal is achieved by the fact that the device for generating (simulating) the radio signals of the spacecraft includes a navigational signal shaper, consisting of a series-connected block for digital generation of a navigational signal, in order to expand the functionality of which instead of a control circuit for generating signals from a built-in computer, independent digital information exchange interface nodes are used, generating pseudo-random sequence signals (PSP) and modulating signal synthesis, and transform STUDIO frequency upwards, the output of which is connected in series with the attenuator and the antenna radiator or the input navigation signal receiver. Moreover, the input of the digital block for the formation of the navigation signal, which is the input of the former of the navigation signal, has a standard digital interface for directly entering the parameters of the navigation signal from the corresponding control device, and the output of the block for the digital formation of the navigation signal is the output of the required navigation signal of a given constellation of the spacecraft at an intermediate frequency. The output of the frequency converter, which is the output of the shaper of the navigation signal, is the output of the navigation signal of the given constellation of the spacecraft at the radiation frequency of the specified SRNS. The attenuator output is the output of the navigation signal of the given constellation of the spacecraft at the radiation frequency of the given SRNS with the required radiation level for the transmitter antenna or the input of the navigation signal receiver.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, помимо у прощения устройства и уменьшения его размеров, является улучшение имитации навигационных радиосигналов для произвольной группировки НКА и произвольных траектории и скорости движения навигационного приемника. Указанный эффект достигается за счет структурного построения имитатора, при котором для синтезируемых навигационных радиосигналов обеспечивается непосредственное управление параметрами по данным цифровой информации, переданной в формирователь навигационного сигнала (в блок цифрового формирования навигационного сигнала) по стандартному цифровому интерфейсу от любого внешнего управляющего устройства, имеющего соответствующий интерфейс связи (например, ЭВМ, в которой они сформированы либо по фиксированной программе, либо по произвольной программе пользователя), что позволяет легко встраивать имитатор в любую испытательную или навигационную аппаратуру различного назначения. Данное обстоятельство отличает заявляемое устройство от аналогичных устройств (имитаторов), где применяется опосредованное управление параметрами формируемых навигационных радиосигналов путем задания в СПМО встроенных ЭВМ ограниченного набора параметров траектории движения объекта, условий распространения сигнала и возможностей связи с внешними устройствами.The technical result provided by the given set of features, in addition to forgiving the device and reducing its size, is to improve the simulation of navigation radio signals for arbitrary grouping of satellite and arbitrary trajectory and speed of the navigation receiver. The indicated effect is achieved due to the structural construction of the simulator, in which the synthesized navigation radio signals provide direct control of the parameters according to digital information transmitted to the navigation signal shaper (to the digital block for generating the navigation signal) via a standard digital interface from any external control device having the corresponding interface communication (for example, a computer in which they are formed either by a fixed program or by production Flax user program), which enables easy integration of the simulator into any test or navigation equipment for various purposes. This circumstance distinguishes the claimed device from similar devices (simulators), where indirect control of the parameters of the generated navigation radio signals is applied by setting in the PSMS built-in computers a limited set of parameters of the object’s trajectory, signal propagation conditions and communication capabilities with external devices.

Устройство поясняется схемами фиг.1 и фиг.2.The device is illustrated by the diagrams of figure 1 and figure 2.

Имитатор навигационных радиосигналов (фиг.1) включает формирователь навигационного сигнала 1 в составе блока цифрового формирования навигационного сигнала 2 и преобразователя частоты вверх 3 с цифровым интерфейсом на входе. Выход блока цифрового формирования навигационного сигнала 2 является выходом реального навигационного сигнала заданной группировки НКА на промежуточной частоте. Выход преобразователя частоты вверх 3 является выходом требуемого навигационного сигнала заданной группировки НКА на частоте излучения заданной СРНС. Он подключен к входу аттенюатора 4, выход которого, являющийся выходом навигационного сигнала заданной группировки НКА на частоте излучения заданной СРНС с требуемым уровнем излучения, соединен с антенной излучателя (или входом приемника навигационного сигнала) 5.The navigation radio signal simulator (Fig. 1) includes a navigation signal former 1 as part of a digital generation unit for the navigation signal 2 and a frequency converter up 3 with a digital input interface. The output of the digital formation block of the navigation signal 2 is the output of the real navigation signal of a given constellation of the satellite at an intermediate frequency. The output of the frequency converter upward 3 is the output of the required navigation signal of a given satellite constellation at the radiation frequency of a given SRNS. It is connected to the input of the attenuator 4, the output of which, which is the output of the navigation signal of a given satellite constellation at the radiation frequency of a given SRNS with the required radiation level, is connected to the emitter antenna (or the input of the navigation signal receiver) 5.

Устройство работает следующим образом. Пользователь, исходя из требуемого типа спутниковой радионавигационной системы, состава и характера движения группировки НКА, характера движения навигационной аппаратуры потребителя и т.д., с помощью собственной программы формирует соответствующий массив цифровой информации с параметрами навигационного сигнала. Далее этот массив параметров по стандартному цифровому интерфейсу передается в формирователь навигационного сигнала 1, где путем цифрового синтеза в блоке цифрового формирования навигационного сигнала 2 происходит формирование навигационного сигнала с нормированной погрешностью в соответствии с полученными параметрами.The device operates as follows. The user, based on the required type of satellite radio navigation system, the composition and nature of the movement of the spacecraft constellation, the nature of the movement of the navigation equipment of the consumer, etc., using his own program generates an appropriate array of digital information with the parameters of the navigation signal. Further, this array of parameters is transmitted via a standard digital interface to the navigational signal generator 1, where, by digital synthesis in the digital generation module of the navigation signal 2, a navigational signal is generated with a normalized error in accordance with the obtained parameters.

Блок цифрового формирования навигационного сигнала 2 служит для формирования доплеровского сдвига и навигационного сигнала на промежуточной частоте. Цифровая информация с параметрами требуемого сигнала поступает от внешнего устройства в узел интерфейса обмена 6, где преобразуется в данные для узла формирования сигналов ПСП 7 и параметры частоты и фазы сигналов НКА для узла синтеза модулированных сигналов 8. Созданные в узле формирования сигналов ПСП 7 промежуточные сигналы преобразуются в узле синтеза модулированных сигналов 8 в соответствие с поступающими из узла интерфейса обмена 6 параметрами частоты и фазы в модулированные сигналы НКА, частоту синхронизации сигналов ПСП F_Т и сигнал гетеродина F_{Г ВЧ} для переноса навигационного сигнала с промежуточной частоты на требуемую в преобразователе частоты вверх 3. Модулированные сигналы НКА складываются в сумматоре 9 в навигационный сигнал на промежуточной частоте.The digital formation unit of the navigation signal 2 serves to generate a Doppler shift and a navigation signal at an intermediate frequency. Digital information with the required signal parameters is supplied from the external device to the exchange interface node 6, where it is converted into data for the PSP 7 signal generation unit and the frequency and phase parameters of the NSC signals for the modulated signal synthesis node 8. The intermediate signals created in the PSP 7 signal generation unit are converted in the node for the synthesis of modulated signals 8 in accordance with the parameters of the frequency and phase coming from the node of the exchange interface 6 into the modulated signals of the NKA, the frequency of synchronization of the signals of the SRP F _T and the signal the local oscillator F _HF for transferring the navigation signal from the intermediate frequency to the required frequency in the frequency converter up 3. Modulated signals of the satellite are added in adder 9 to the navigation signal at the intermediate frequency.

Узел интерфейса обмена 6 может быть выполнен в виде контроллера стандартного интерфейса.The exchange interface node 6 can be made in the form of a standard interface controller.

Узел формирования сигналов ПСП 7 может быть выполнен аналогично прототипу.Node signal generation PSP 7 can be performed similarly to the prototype.

Узел синтеза модулированных сигналов 8 (фиг.2) может состоять из:The node synthesis of modulated signals 8 (figure 2) may consist of:

- опорного генератора 10 - ОГ;- reference generator 10 - exhaust gas;

- синтезатора частоты 11;- frequency synthesizer 11;

- делителей частоты 12 - Д 1, Д 2;- frequency dividers 12 - D 1, D 2;

- однополосных смесителей 13 - CM n;- single-band mixers 13 - CM n;

- цифровых синтезаторов с аналоговым выходом 14 - ЦС n;- digital synthesizers with analog output 14 - DS n;

- модуляторов ПСП 15 - М n,- modulators PSP 15 - M n,

где n - количество имитируемых сигналов НКА.where n is the number of simulated NCA signals.

Используя в качестве опорной частоты сигнал внутреннего кварцевого ОГ 10, синтезатор частоты 11 формирует сигнал гетеродина F_{Г ВЧ} а на Д 1 (12) получается частота F_{Г ПЧ2} для CM l…CM n (13), переносящих сигнал с выхода цифровых синтезаторов 14 на вторую промежуточную частоту, а также сигнал гетеродина F_{Г ВЧ} для переноса навигационных сигналов с промежуточной частоты па выходную. Из F_{Г ВЧ} F_{Г ПЧ2} на Д 2 (12) получаются тактовая частота для ЦС 1…ЦС n (14) и частота синхронизации F_Т для формирования сигналов ПСП.Using the internal quartz OG 10 signal as the reference frequency, the frequency synthesizer 11 generates the local oscillator signal F _HF and on D 1 (12) the frequency F _{H IF2 is obtained} for CM l ... CM n (13), which carry the signal from the output of digital synthesizers 14 to the second intermediate frequency, as well as the local oscillator signal F _{G HF} for the transfer of navigation signals from the intermediate frequency to the output. From F _{G HF} F _{G IF2} to D 2 (12), the clock frequency for DS 1 ... DS n (14) and the synchronization frequency F _T are obtained for generating PSP signals.

Управляющие коды для ЦС 14, реализуемых на накапливающем сумматоре и постоянном запоминающем устройстве выборок гармонического сигнала (например, м/с типа AD9854), задаются таким образом, чтобы формируемый на выходе ЦС гармонический сигнал по частоте соответствовал сигналу несущей частоты формируемого сигнала НКА с учетом вносимого доплеровского сдвига частоты, перенесенной на первую промежуточную частоту в диапазоне от 0 до 30 МГц. Аналоговый сигнал на первой промежуточной частоте ПЧ₁ подается на первый вход СМ 1 (13). На второй вход CM 1 (13) поступает частота F_{Г ПЧ2}. а на выходе получается сигнал на второй промежуточной частоте ПЧ₂ в диапазоне 135-165 МГц. С выхода СМ 1 (13) сигнал на ПЧ₂ поступает на первый вход фазового модулятора М 1 (15), на второй вход которого подается сигнал ПСП 1, что обеспечивает модуляцию фазы сигнала в соответствии дальномерным кодом сигнала выбранного НКА, формируя на выходе Ml (15) сигнал, модулированный дальномерным кодом на промежуточной частоте с учетом доплеровского сдвига частоты.The control codes for the DS 14, implemented on the accumulating adder and read-only memory of harmonic signal samples (for example, m / s type AD9854), are set so that the harmonic signal generated at the output of the DS corresponds in frequency to the carrier signal of the generated NKA signal taking into account the introduced Doppler frequency shift transferred to the first intermediate frequency in the range from 0 to 30 MHz. An analog signal at the first intermediate frequency of the inverter ₁ is supplied to the first input of SM 1 (13). The second input CM 1 (13) receives the frequency F _{G IF2} . and the output is a signal at the second intermediate frequency IF ₂ in the range of 135-165 MHz. From the output of SM 1 (13), the signal at the inverter _{2 is} fed to the first input of the phase modulator M 1 (15), the second input of which is supplied with the signal PSP 1, which provides modulation of the phase of the signal in accordance with the rangefinding code of the selected NKA, forming at the output Ml ( 15) a signal modulated by a rangefinder code at an intermediate frequency taking into account the Doppler frequency shift.

Аналогичная последовательность действий происходит во всех n каналах формирования сигналов НКА.A similar sequence of actions occurs in all n channels of the formation of the signals of the NCA.

Так как цифровой синтез и формирование навигационных сигналов производится на относительно невысокой промежуточной частоте, то достигается высокая скорость формирования и низкая нормированная погрешность формирования требуемого навигационного сигнала произвольной группировки НКА при произвольном характере движения навигационного приемника.Since the digital synthesis and generation of navigation signals is performed at a relatively low intermediate frequency, a high speed of formation and a low normalized error in the formation of the required navigation signal of an arbitrary constellation of the spacecraft with an arbitrary character of movement of the navigation receiver are achieved.

Далее модулированные сигналы суммируются в сумматоре 9 в навигационный сигнал на промежуточной частоте.Next, the modulated signals are summed in the adder 9 into a navigation signal at an intermediate frequency.

Навигационный сигнал на промежуточной частоте с помощью сигнала гетеродина F_{Г ВЧ} переносится на частоту излучения заданной СРНС в преобразователе частоты вверх 3, который выдает навигационный сигнал, ослабляемый в аттенюаторе 4 до уровней реальных сигналов от НКА (или до любого другого требуемого уровня). После чего сигнал излучается излучателем 5, либо подается по высокочастотному кабелю непосредственно на антенный вход приемника навигационного сигнала.The navigation signal at an intermediate frequency using the local oscillator signal F _{HF is} transferred to the radiation frequency of a given SRNS in the up-converter 3, which generates a navigation signal attenuated in the attenuator 4 to the levels of real signals from the satellite (or to any other required level). After which the signal is emitted by the emitter 5, or fed through a high-frequency cable directly to the antenna input of the receiver of the navigation signal.

Разделение общей схемы управления формированием сигналов на самостоятельные узлы интерфейса обмена цифровой информацией, формирования сигналов ПСП и синтеза модулированных сигналов позволяет отказаться от встроенной ЭВМ в имитаторе и задавать параметры требуемого навигационного сигнала во внешнем устройстве, что существенно сокращает массогабаритные характеристики схемной реализации устройства (например, в виде модуля в конструктиве «Евромеханика») и упрощает его использование в составе любой испытательной или навигационной аппаратуры различного назначения.Separation of the general control circuit for generating signals into independent nodes of the digital information exchange interface, for generating PSP signals and for modulating signal synthesis allows you to abandon the built-in computer in the simulator and set the parameters for the required navigation signal in an external device, which significantly reduces the overall dimensions of the device circuitry (for example, form of the module in the "Euromechanics" construct) and simplifies its use as part of any test or navigation app Aratures for various purposes.

Реализация данного технического решения позволяет создать устройство, обладающее минимальной аппаратной избыточностью, малыми габаритами, позволяющими легко встраивать его в любую аппаратуру, и обеспечивающее формирование набора сигналов спутниковых радионавигационных систем ГЛОНАСС и GPS, соответствующих вектору состояния космического аппарата, движущегося по произвольной траектории во всем диапазоне скоростей, вплоть до второй космической скорости включительно, в том числе с учетом влияния дестабилизирующих факторов космического пространства.The implementation of this technical solution allows you to create a device with minimal hardware redundancy, small dimensions, making it easy to integrate it into any equipment, and providing the formation of a set of signals from the GLONASS and GPS satellite navigation systems corresponding to the state vector of a spacecraft moving along an arbitrary trajectory over the entire speed range up to and including the second space velocity, including taking into account the influence of destabilizing factors, space of space.

На основе данного технического решения разработан имитатор сигналов УЭ2.890.015 (МРК-30) для комплексной настройки аппаратуры спутниковой навигации по сигналам НКА глобальных навигационных спутниковых системы ГЛО-НАСС и GPS. Габаритные размеры - 227*324* 13 мм (0,956 л). Масса - 4 кг.Based on this technical solution, a signal simulator UE2.890.015 (MRK-30) was developed for the comprehensive setup of satellite navigation equipment based on the satellite signals of the global navigation satellite systems GLO-NASS and GPS. Overall dimensions - 227 * 324 * 13 mm (0.956 l). Weight - 4 kg.

Claims (1)

Имитатор навигационных радиосигналов навигационных космических аппаратов (НКА), содержащий формирователь навигационного сигнала, который состоит из блока цифрового формирования сигнала и преобразователя частоты вверх, выход которого последовательно соединен с аттенюатором и антенной излучателя или входом навигационного приемника, отличающийся тем, что блок цифрового формирования навигационного сигнала имеет на входе узел интерфейса обмена цифровой информацией для непосредственного ввода параметров навигационного сигнала, выходы которого соединены с входами узла формирования сигналов псевдослучайной последовательности (ПСП) и входами узла синтеза модулированных сигналов, при этом выходы узла формирования сигналов ПСП соединены с входами узла синтеза модулированных сигналов, выходы которого связаны с входом узла формирования сигналов ПСП, входом преобразователя частоты вверх и входами сумматора, выходом соединенного с входом фильтра, выходом связанного с входом преобразователя частоты вверх.

A simulator of navigation radio signals of navigation spacecraft (NSC), comprising a navigation signal shaper, which consists of a digital signal conditioning unit and an up-converter, the output of which is connected in series with the attenuator and the radiator antenna or the input of the navigation receiver, characterized in that the navigation signal digital generation unit has at the input a digital information exchange interface node for directly entering the parameters of the navigation signal, output which is connected to the inputs of the pseudo-random sequence signal generating unit (PSP) and the inputs of the modulated signal synthesis unit, the outputs of the PSP signal generating unit are connected to the inputs of the modulated signal synthesis unit, the outputs of which are connected to the input of the PSP signal generating unit, the input of the frequency converter up and the inputs the adder, the output connected to the input of the filter, the output associated with the input of the frequency converter up.

Images