ГОСТ Р 53610-2009. Национальный стандарт Российской Федерации. Глобальная навигационная спутниковая система. Форматы передачи корректирующей информации. Технические требования
(утв. и введен в действие Приказом Ростехрегулирования от 15.12.2009 № 936-ст)
Примечание
Документ введен в действие с 01.01.2011.
Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2009 г. № 936-ст
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГЛОБАЛЬНАЯ НАВИГАЦИОННАЯ СПУТНИКОВАЯ СИСТЕМА
ФОРМАТЫ ПЕРЕДАЧИ КОРРЕКТИРУЮЩЕЙ ИНФОРМАЦИИ
Global navigation satellite system. Formats of correction data transfer. Technical requirements
Дата введения 1 января 2011 года
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием «Российский научно-исследовательский институт космического приборостроения» (ФГУП «РНИКП»)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 363 «Радионавигация»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2009 г. № 936-ст
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на форматы передачи корректирующей информации, передаваемые наземными и широкозонными дифференциальными системами для гражданского применения глобальной навигационной спутниковой системы Российской Федерации (далее — ГЛОНАСС).
Настоящий стандарт устанавливает технические требования к наземным и широкозонным функциональным дополнениям гражданского назначения в части общих требований формирования и передачи корректирующей информации по глобальной навигационной спутниковой системе (далее — ГНСС), эксплуатируемые на территории Российской Федерации, к их составу и параметрам аппаратных и программных средств.
Данные системы предназначены для авиационного применения.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ Р 52928 Система спутниковая навигационная глобальная. Термины и определения
ГОСТ Р 53169 Система радионавигационная «Чайка». Формат передачи контрольно-корректирующей информации потребителям глобальных навигационных спутниковых систем. Общие технические требования
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 52928 и ГОСТ Р 53169.
4 Обозначения и сокращения
В настоящем стандарте использованы следующие обозначения и сокращения:
ГЛОНАСС — глобальная навигационная спутниковая система Российской Федерации;
ГНСС — глобальная навигационная спутниковая система;
GPS (Global Positioning System) — глобальная навигационная спутниковая система Соединенных Штатов Америки;
GBAS (Ground Based Augmentation System) — наземная система функционального дополнения, обеспечивающая радиовещательную передачу корректирующих данных;
RTCM (Radio Technical Commission For Maritime Service) — радиотехническая комиссия для морских служб;
RTCA (Radio Technical Commission For Aviation) — радиотехническая комиссия для авиации;
SBAS (Satellite Based Augmentation System) — спутниковая система функционального дополнения. Система функционального дополнения с широкой зоной действия, в которой пользователь принимает дополнительную информацию от передатчика, установленного на спутнике;
TDMA (Time Division Multiple Access) — временное разделение сигналов, временной многоканальный доступ;
RTCM (Radio Technical Commission For Maritime Service) — радиотехническая комиссия для морских служб;
RTCA (Radio Technical Commission For Aviation) — радиотехническая комиссия для авиации;
UTC (Universal Time Coordinated) — координированное всемирное время;
UTC(SU) (Universal Time Coordinated Soviet Union) — координированное всемирное время России;
VDB — радиопередача цифровых данных.
5 Технические требования
5.1 Передача корректирующей информации GBAS
5.1.1 GBAS состоит из наземных и бортовых элементов. Одна наземная подсистема (наземная станция) может поддерживать все бортовые подсистемы в пределах своей зоны действия, обеспечивая с помощью ОВЧ-радиопередачи цифровых данных (VDB) воздушные суда данными для захода на посадку, поправками и информацией о целостности для видимых спутников ГНСС. Несущая частота радиовещательной передачи данных поддерживается в диапазоне +/- 0,0002% от выделенной частоты. Сообщения GBAS формируются в виде символов, каждый из которых состоит из трех последовательных битов сообщения.
В случае необходимости формирования последнего 3-битового символа сообщения конец сообщения дополняется одним или двумя наборами битов-заполнителей, установленных в нуль. Символы преобразуются посредством сдвига фазы несущей частоты (Дфk) в соответствии с таблицей 1.
5.1.2 Выходной сигнал дифференциального фазового кодирующего устройства фильтруется фильтром формирования импульса.
5.1.3 Величина вектора ошибки передаваемого сигнала не превышает 6,5% от среднеквадратического значения (1\sigma) .
5.1.4 Скорость передачи символов поддерживается равной 10500 символов/с +/- 0,005% и обеспечивает номинальную скорость передачи информации в битах 31500 бит/с. Система многопользовательского доступа с временным разделением каналов (TDMA) базируется на кадрах и временных интервалах. Длительность каждого кадра составляет 500 мс. В каждой односекундной эпохе UTC содержится два таких кадра. Первый из указанных кадров начинается в начале эпохи UTC, а второй начинается спустя 0,5 с после начала эпохи UTC. Кадр мультиплексируется по времени таким образом, чтобы он состоял из восьми отдельных временных интервалов (A — H) длительностью 62,5 мс. В каждом установленном временном интервале содержится не более одного пакета. Чтобы инициировать использование временного интервала (слота), GBAS передает пакет в данном временном интервале в каждом из пяти последовательных кадров. Наземная система передает пакет как минимум в одном из каждых пяти последовательных кадров в каждом используемом временном интервале. На каждый пакет приходится 62,5-миллисекундный временной интервал. Начало пакета имеет место через 95,2 мкс после начала временного интервала с допуском +/- 95,2 мкс. Длина передачи указывает общее число передаваемых битов.
5.1.5 Типы сообщений, которые могут передаваться системой GBAS, приведены в таблице 2. В настоящее время определены только 8 из 256 доступных типов сообщений. Будущие потребности могут быть удовлетворены за счет оставшихся типов сообщений.
Сообщения, передаваемые GBAS по ОВЧ-каналу
5.1.6 Форматы сообщений GBAS. Каждое передаваемое GBAS сообщение кодируется в соответствии с форматом, определенным в таблицах 3 - 6.
Формат сообщения типа 1 с поправками к псевдодальностям
Формат сообщения типа 2 с данными по системе GBAS
Формат сообщения типа 4 с данными FAS
Формат сообщения типа 5 с прогнозом эксплуатационной готовности дальномерного источника
5.2 Передача корректирующей информации SBAS
5.2.1 SBAS обеспечивает дифференциальный режим в больших регионах и осуществляет передачу корректирующих дифференциальных поправок при помощи геостационарных спутников. Передаваемые системами SBAS сообщения позволяют корректировать обычные навигационные измерения, что дает возможность определить свои координаты потребителю с более высокой точностью. Помимо корректирующих поправок SBAS сообщения несут информацию о достоверности измерений и обеспечивают оперативное информирование о неисправностях навигационных спутников, то есть обеспечивается непрерывный контроль целостности системы.
5.2.2 Формат сообщений состоит из идентификатора типа сообщения, преамбулы, поля данных и символов контроля избыточным циклическим кодом, как показано на рисунке 1.
Рисунок 1 — Структура блока данных
Преамбула состоит из последовательности двоичных разрядов «01010011 10011010 11000110», распределенных на три последовательных блока. Начало каждой новой 24-разрядной преамбулы синхронизируется с 6-секундной эпохой кадра GPS. Идентификатор типа сообщения представляет собой 6-разрядное значение, указывающее на тип сообщения (от 0 до 63), как показано в таблице 7. Идентификатор типа сообщения передается старшими разрядами вперед.
5.2.3 Поле данных состоит из 212 двоичных разрядов, как определено в таблице 8. Каждый параметр поля данных передается старшими разрядами вперед.
5.2.4 Каждое сообщение SBAS кодируется в соответствии с установленным форматом сообщений, определенным в таблицах 9 - 29. Все описанные в таблицах 9 - 29 параметры содержат знаковый разряд, передаваемый в старшем разряде. Диапазон передаваемых параметров меньше приводимого в таблицах 9 - 29, так как максимальное положительное значение ограничивается значением, представленным в таблице 8, минус разрешающая способность.
Сообщение типа 0. «Не использовать»
| Содержание | Разряды | Диапазон значений | Разрешающая способность |
|---|---|---|---|
| Не занято | 212 | - | - |
| Содержание | Разряды | Диапазон значений | Разрешающая способность |
|---|---|---|---|
| Для каждого из 210 номеров PRN-кода | |||
| Значение маски | 1 | 0 или 1 | 1 |
| Признак набора данных (IODP) | 2 | 0 — 3 | 1 |
Сообщения типов 2 — 5. Быстрые поправки
| Содержание | Разряды | Диапазон значений | Разрешающая способность |
|---|---|---|---|
| IODFj | 2 | 0 — 3 | 1 |
| IODP | 2 | 0 — 3 | 1 |
| Для 13 точек | |||
| Быстрая поправка (FCi) | 12 | +/- 256,000 м | 0,125 м |
| Для 13 точек | |||
| UDREIi | 4 | (см. таблицу 12) | (см. таблицу 12) |
Дисперсия модели остаточных ионосферных погрешностей — \sigma_{i,GIVE}^{2} . Дисперсия распределения обусловленного остаточными погрешностями ошибки ионосферы, если сигнал L1 проходит ионосферу в точке IGP вертикально.
| Содержание | Разряды | Диапазон значений | Разрешающая способность |
| IODF2 | 2 | 0 — 3 | 1 |
| IODF3 | 2 | 0 — 3 | 1 |
| IODF4 | 2 | 0 — 3 | 1 |
| IODF5 | 2 | 0 — 3 | 1 |
| Для 51 спутника (определяется номером маски PRN). | |||
Сообщение типа 7. Коэффициент деградации быстрых поправок
| Содержание | Разряды | Диапазон значений | Разрешающая способность |
| Системное запаздывание (tlat) | 4 | 0 — 15 с | 1 с |
| IODP | 2 | 0 — 3 | 1 |
| Не занято | 2 | - | - |
| Для 51 спутника (определяется номером маски PRN). | |||
Сообщение типа 9. Дальномерная функция
Сообщение типа 10. Параметры деградации
Сообщение типа 12. Сетевое время SBAS/UTC
| Содержание | Разряды | Диапазон значений | Разрешающая способность |
| A1SNT | 24 | +/- 7,45 +/- 10-9 с/с | 2-50 с/с |
| A0SNT | 32 | +/- 1 с | 2-30 с |
| t0t | 8 | 0 — 602112 с | 4096 с |
| WNt | 8 | 0 — 255 нед | 1 нед |
| \Delta t_{LS} | 8 | +/- 128 с | 1 с |
| WNLSF | 8 | 0 — 255 нед | 1 нед |
| DN | 8 | 1 — 7 сут | 1 сут |
| \Delta t_{LSF} | 8 | +/- 128 с | 1 с |
| Идентификатор стандарта UTC | 3 | (см. таблицу 18) | (см. таблицу 18) |
| Время в неделе GPS (TOW) | 20 | 0 — 604799 с | 1 с |
| Номер недели GPS (WN) | 10 | 0 — 1023 нед | 1 нед |
| Индикатор ГЛОНАСС | 1 | 0 или 1 | 1 |
| A0SNT, A1SNT, t0t, WNt, DN, \Delta t_{LSF} — данные для вычисления параметров UTC: A0SNT — сдвиг шкалы времени SBAS относительно UTC, определенный на момент t0t; A1SNT — скорость дрейфа шкалы времени SBAS относительно UTC; WNt — номер недели; DN — номер суток в неделе. | |||
Сообщение типа 17. Альманах GEO
Сообщение типа 24. Смешанные быстрые поправки/долгосрочные поправки к погрешностям спутников
| Содержание | Разряды | Диапазон значений | Разрешающая способность |
|---|---|---|---|
| Для шести точек | |||
| Быстрая поправка (FCi) | 12 | +/- 256,000 м | 0,125 м |
| Для шести точек | |||
| UDREIi | 4 | (см. таблицу 22) | (см. таблицу 22) |
| IODP | 2 | 0 — 3 | 1 |
| Идентификатор типа быстрой поправки | 2 | 0 — 3 | 1 |
| IODFj | 2 | 0 — 3 | 1 |
| Не занято | 4 | - | - |
| Половинное сообщение типа 25 | 106 | - | - |
| Данные | Используемые биты | Диапазон значений | Разрешение |
|---|---|---|---|
| Время действия (V) | 5 | 30 — 960 с | 30 с |
Сообщение типа 25. Долгосрочные поправки к погрешностям спутников (половинное сообщение для кода скорости равным 0)
Сообщение типа 25. Долгосрочные поправки к погрешностям спутников (половинное сообщение для кода скорости, равного 1)
Сообщение типа 26. Ионосферная задержка
| Содержание | Разряды | Диапазон значений | Разрешающая способность |
|---|---|---|---|
| Идентификатор диапазона IGP | 4 | 0 — 10 | 1 |
| Идентификатор блока IGP | 4 | 0 — 13 | 1 |
| Для каждой из 15 точек сетки | |||
| Оценка вертикальной задержки IGP | 9 | 0 — 63,875 м | 0,125 м |
| Индикатор сеточной ионосферной вертикальной погрешности (GIVEIi) | 4 | (см. таблицу 26) | (см. таблицу 26) |
| IODIk | 2 | 0 — 3 | 1 |
| Не занято | 7 | - | - |
Сообщение типа 27. Сервисное сообщение SBAS
Сообщение типа 63. Нулевое сообщение
| Содержание | Разряды | Диапазон значений | Разрешающая способность |
|---|---|---|---|
| Не занято | 212 | - | - |
Сообщение типа 28. Ковариационная матрица времени и эфемерид
