正文 第83章 美國子午儀號導航衛星(2 / 2)

計算中心

根據各跟蹤站送來的數據,計算出每顆衛星未來16小時內在世界時偶數分鍾開始時刻的位置,即衛星固定軌道參數和可變軌道參數,經編碼後送往注入站。

注入站

對數據進行存儲,數據注入每12小時進行一次,以替代衛星中原存的數據,並修正衛星上的時間信號。

美國海軍天文台:接收衛星在偶數分鍾時刻的時間同步信號,與世界時比對後,將時差值送入計算中心,使衛星、跟蹤站、計算中心、注入站和用戶設備的時間同步。

用戶接收設備

分雙頻道和單頻道兩種,前者用於定位準確度要求高的場合,後者用於一般場合。

定位原理

衛星不斷播發偶數分鍾開始時刻的軌道參數。衛星以7.3千米/秒的速度繞地球運轉,與地麵用戶接收設備存在相對運動。接收設備測量多普勒頻移。累計一段時間間隔裏的多普勒周期數,稱為多普勒計數。據此算出用戶與衛星(在相鄰2分鍾的偶數分鍾開始時刻所處位置)間的斜距差,這是實測數據。

同時,根據用戶假設位置(以經度緯度表示)也算出到衛星的斜距差。兩個斜距差間存在差值說明假設位置不準,於是再算出修正量墹λ、墹嗞。當墹λ、墹嗞超過規定限差時,則在原假設經度緯度上加入修正量墹λ、墹嗞作為新的假設位置。然後,再重複上述過程,直到算出的墹λ、墹嗞都小於規定限差。此時,得出的位置就是利用“子午儀”導航衛星測定的用戶位置。

信號格式

為了補償電離層折射引起的多普勒計數差值,“子午儀”衛星使用兩個頻率。衛星存儲的全部數據對載頻進行相位調製,每2分鍾向地麵發射一次導航信號,供用戶使用。每批電文由字長39位的156個字加上19個附加位組成。每批電文共有6103個碼位,每碼位占用發送時間約20毫秒。每碼位又由兩個碼元組成,分成正碼元和負碼元。一個正碼元後接一個負碼元組成“1”碼位,一個負碼元後接正碼元組成“0”碼位。

衛星電文

衛星電文每2分鍾發送一批,雖然含有156個字和一個19位的終止字,但供民用的隻有25個字。它們所表示的都是軌道參數,其中8個字為變化參數,表示衛星軌道攝動變化量,每2分鍾變換一次。其餘17個字為固定參數(開普勒參數),在12小時內重複發送並保持不變。17個字中有11個字用來確定軌道的平均橢圓,其餘並不直接用於定位計算。它們變化很慢,用以預報幾個月內衛星通過的時間(準確度達到幾分鍾以內)。其主要缺點為不能連續定位。