Малые размеры наноспутников и требуемое низкое энергопотребление их компонентов диктуют новые требования к технологиям, в частности к навигации.
На эти требования также влияют внешние условия и характер движения наноспутника.
Сегодня речь пойдет о приемниках спутниковой навигации для наноспутников.
Несмотря на то, что проблема в принципе решена и на рынке имеются приемники, способные работать на низких орбитах, вопрос создания таких приемников по-прежнему остается актуальным.
Их текущая стоимость, энергопотребление, помехоустойчивость и возможность работы в высокоточных режимах по-прежнему позволяют создавать конкурентоспособную продукцию.
Для нашей страны создание таких приемников является еще более актуальной задачей в связи с ограничениями на поставку приемников, работающих на больших высотах и на больших скоростях.
Госдепартамент США не отличает баллистические ракеты от наноспутников для связи или дистанционного зондирования.
Допустим, вы решили взяться за создание навигационного приемника для наноспутника.
С чего начать? Конечно, из математического моделирования.
С математической точки зрения основная разница в условиях приема на наноспутнике и на Земле — это скорость движения.
Скорость спутника на низких орбитах составляет несколько километров в секунду.
Радиальная скорость относительно источника сигнала выражается в сдвиге частоты принимаемого сигнала — эффекте Доплера.
Давайте посмотрим на поведение приемника, предназначенного для работы на Земле на наноспутниковых скоростях.
Мы проверим программное обеспечение ресивер проф.
Акос , который мы использовали во многих предыдущих статьях.
Сначала давайте проверим приемник на нормальной для Земли скорости самолета.
Для этого мы создадим на нашем облачный GPS-симулятор сигнальный файл.
Ранее мы подробно описывали симулятор.
Здесь .
Конфигурация симулятора определяется файлом JSON. Чтобы упростить задачу, давайте удалим все лишнее:
Давайте удалим источники помех и оставим одну антенну.{ "Gps": { "Enable": true, "Snr_dbhz": 50 }, "JammingSources": [ ], "Receiver_llh": [ 59, 30, 350 ], "SpeedRx_m_s": [ 300, 0, 0 ], "SamplesFreq_hz": 5000000, "Duration_s": 1, "Antennas_m": [ [ 0, 1, 0 ] ] }
В файле конфигурации появился новый раздел SpeedRx_m_s. Описание этого раздела очень простое: это компоненты вектора скорости в метрах в секунду.
Сначала для проверки приемника мы установили скорость по одной из осей 300 метров в секунду.
Нажимаем «Сгенерировать GPS», ждем и получаем файл с сигналом.
Запишем файл в код программного приемника (файл initSettings.m): settings.fileName = 'C:\Users\itsar\Downloads\iqdata_ant_0.bin';
Запустим.
Что даст процедура обнаружения? Все нормально, обнаружено много спутниковых сигналов.
Рассмотрим подробнее отладочную информацию приёмника на спутнике со средним уровнем корреляции – номер 8. Всё отлично! 
Теперь увеличим скорость.
"SpeedRx_m_s": [
1000,
0,
0
],
Следует отметить, что углы прихода спутниковых сигналов в точку приема разные, и сдвиг частоты приема будет происходить по-разному для каждого сигнала.
Может даже оказаться, что радиальная составляющая скорости будет равна нулю и сдвига частоты для этого спутника не будет. Будем надеяться на русский может быть.
Как видите, приемнику плевать на скорость в 1000 метров в секунду.
Пойдем дальше, 7000 метров в секунду.
Здесь ресивер плохо справляется.
Поиск сигнала работает нормально, происходит захват и приемник начинает следить за сигналом, но контур отслеживания задержки (Delay Locked Loop, DLL) не успевает отслеживать максимальную корреляцию.
Из кода приёмника (файл initSettings.m) находим следующие параметры: %% Tracking loops settings ================================================
% Code tracking loop parameters
settings.dllDampingRatio = 0.7;
settings.dllNoiseBandwidth = 2; %[Hz]
settings.dllCorrelatorSpacing = 0.5; %[chips]
% Carrier tracking loop parameters
settings.pllDampingRatio = 0.7;
settings.pllNoiseBandwidth = 25; %[Hz]
Мы пытаемся удвоить полосу шума до четырех Герц.
settings.dllNoiseBandwidth = 4; %[Hz]
И мы видим, что ресивер пришел в норму.
Все это вы можете сделать самостоятельно, не отходя от рабочего места.
Чистая математика.
Теги: #Производство и разработка электроники #Сделай сам или Сделай сам #с открытым исходным кодом #GNSS #Геоинформационные услуги #GPS #Глобальные системы позиционирования #модули GNSS #наноспутники #симулятор gnss #симулятор GPS
-
Краткая Идея О Бесплатной Загрузке Limewire
19 Oct, 24 -
Все О Ноутбуке Dell Xps-H501-S74P45
19 Oct, 24 -
Хостеры Растут Быстрее, Чем Когда-Либо!
19 Oct, 24 -
Результаты Компиляции На Iphone
19 Oct, 24
