Исследование методов калибровки приемников

Аппаратура контроля электрической длины кабеля предназначена для контроля изменения задержки сигнала опорной частоты 5 МГц в кабеле, питающем генератор импульсов пикосекундной длительности (кабеле снижения) в результате воздействия внешних факторов, таких как движение антенны, изменение температуры воздуха и атмосферного давления. Измеритель электрической длины кабеля обеспечивает измерение фазы сигнала частотой 5 МГц прошедшего по кабелю снижения до ГПИ и обратно относительно опорного сигнала. Это достигается использованием дополнительного сигнала частотой 5 кГц, который модулирует сигнал, возвращенный от ГПИ. Разность фаз переводится во временную область и регистрируется счетчиком, с интерфейсом GPIB для связи с компьютером. [6]

 

 

 

 

4 Заключение

Сравним изученые методы и выявим более подходящие из них Применение каких то определенных методов калибровки или устранения погрешностей, нельзя применить ко всем приемникам. Необходимо учитывать ряд факторов, например:

1) максимальные габариты и вес;

2) условия эксплуатации (температура, влажность, давление);

3) область применения и другие факторы.

При температурных калибровках экономически целесообразно реализовать метод устранения погрешностей программным путем, хоть он менее точен чем термостатирование. Приемник откалиброванный таким способом, в ходе эксплуатации наименее затратный. В отличие от термостатирования - более энергоемкий и затратный в обслуживании, а также имеет большие габариты и элементы которые понижают надежность.

В межканальном устранении погрешности основную роль играет идентичность каналов. Это связано с тем, что правильной разводкой ПЛИС или СБИС можно обеспечить достаточно низкую погрешность. Способ устранения межканальной погрешности разводкой подходит для большинства НАП, однако для некоторых областей применения требуются более высокие показатели (геодезия, исследование движения тектонически плит и т.д.). Применение второго метода калибровки как раз сводит погрешность на минимум тем самым подгоняет приемник параметрам заданным потребителям. Объединение этих методов, и есть лучшим решением устранения погрешности.

При стабилизации частоты следует рассматривать область применения НАП. Например, широко используемая, в настоящее время, система определения координат в сотовых телефонах не требует высокой точности. Применение в телефона водородного или рубидиевого стандарта не рациональна, в связи увеличением габаритов и цены на смартфон, здесь достаточно и кварцевого генератора. Однако при использовании в геодезии и других сферах требующих высокой точности, это необходимо. Увеличение стабильности частоты пропорционально росту стоимости и сложности исполнения данной аппаратуры.

Устранение частотной погрешности производится на заводе изготовителе. Из рассмотренных методов калибровки целесообразно использовать ИНС, так как их собственные погрешности очень малы.

Итоги проведенных калибровок приведем таблице 3.

Таблица 3

Вид погрешности	Погрешность до калибровки, м	Погрешность после калибровки, м
Температурная	2-3	термокомпенсация		0,15-0,5
		термостатирование		0,05
Частотная	8	0,1-0,2
Межканальная	0,01	разводка	0,0001
		калибровка	0,001

 

Существует много способов калибровки приемников которые в совокупности дают высокие показатели точности определения координат и уменьшают его себестоимость. По прохождению некоторого времени параметры радиоэлементов сбиваются, что влияет на показатели приемника, поэтому для обеспечения надежности полученных координат каждый приемник должен проходит поверку. Например, поверка навигационного приемника автомобиля проходит согласно госту Р 52456-2005.[23] В ходе выполнения дипломной работы выполнены задачи поставленные в начале:

1) рассмотрены области применения и приемники некоторых компаний;

2) изучены принцип работы приемника навигационных сигналов;

3) выявлены погрешности возникающие при определении координат;

4) исследованы методы устранения выявленных погрешностей;

5) сделаны вывод какие методы наиболее выгодно использовать.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 Список сокращений

АЦП – аналогово цифровой преобразователь;

ГВЗ – груповое время запаздывания;

ГНСС – глобальная навигационная спутниковая система;

ИЗС – искусственный спутник земли;

ИНС – имитатор навигационных сигналов.

ИТЭ – источник тепловой энергии;

КПК – карманный персональный компьютер;

МШУ – малошумящий усилитель;

НАП – навигационная аппаратура потребителя;

НКА – навигационный космический аппарат;

ПЛИС – программируемая логическая интегральная схема;

ПО – программное обеспечение;

ПФ – полосовой фильтр;

САР – система автоматического регулирования;

СБИС – сверхбольшая интегральная схема;

СКО – среднеквадратичная ошибка;

СМ – смеситель;

СТС – система термостатирования;

ФНЧ – фильтр нижних частот;

ШВ – шкала времени;

6 Список используемой литературы:

1. Кукуш, В.Д. Электрорадиоизмерения: Учеб. пособие для вузов. М.: Радио и связь, 1985.368с.
2. 4. Соловьев, Ю.А. Системы спутниковой навигации. М.: Эко-Трендз, 2000.
3. Глобальная спутниковая радионавигационная система ГЛОНАСС / Под ред. В.Н. Харисова, А.И. Перова, В.А. Болдина. М.: ИПРЖР, 1998.
4. Липкин И.А. Спутниковые навигационные системы. М.: Вузовская книга, 2001.
5. Генераторы высоких и сверхвысоких частот: Учеб. пособие / О.В. Алексеев, А.А. Головков, А.В. Митрофанов и др. - М.: Высш.шк., 2003.-326с.
6. Радиотехнические системы. Под ред. Казаринова Ю.М. М.: Высшая школа, 1990.
7. Вяткин Л.А., Сидорчук Е.В., Немытов Д.Н. Туризм и спортивное ориентирование: Учебное пособие для вузов Изд. – М., 2006.
8. Электрорадиоизмерения: Учебное пособие для вузов/ Винокуров В.И.: высшая школа, 1976. - 264с
9. Беляев Я.В. Температурная оптимизация навигационных приборов. 2005. № 1 С. 31–34.
10. Глобальная навигационная спутниковая система ГЛОНАСС. Интерфейсный контрольный документ. М.: КНИЦ ВКС, 1995.
11. Лавров А. С. Антенно-фидерные устройства. "Рос техн", М., 2003,368 с
12. Приемник NV08C-CSM: [Электронный ресурс]//ЗАО «КБ НАВИС».,1996-2015.URL: http://nvs-gnss.ru/products/oem-modul/item/2-nv08c-csm.html. (Дата обращения: 01.06.2015).
13. Приемник Trimble R10: [Электронный ресурс]// Trimble Navigation Ltd.,2015.URL:. www.trimble.com/Infrastructure/Receiver.aspx (Дата обращения: 01.06.2015).
14. Кузенков В. Д. Спутниковые системы радионавигации. - Куйбышев: Куйбышевский авиационный институт, 1987г.
15. Сайт: [Электронный ресурс]// Федеральное космическое агентство. URL: https://www.glonass-iac.ru (Дата обращения: 01.06.2015).
16. Приемник Leica VIVA GS12: [Электронный ресурс]// Leica Geosystems,2015.URL:. www.leica-geosystems.ru  (Дата обращения: 01.06.2015).
17. Приемник TRIUMPH: [Электронный ресурс]// JavadPositioningSystems.URL:. http://www.javad.com  (Дата обращения: 01.06.2015).
18. Н. В. Моисеев, Я. А. Некрасов, Д. А. Уткин Температурная оптимизация навигационных приборов//. 2003. № 1. С. 31–34.
19. А. Н. Верещагин. Исследование температурной составляющей систематической погрешности аппаратуры МРК-33 [Иследовательская работа] 2005г
20. Ефимов И.Е., Козырь И.Я. Основы микроэлектроники Учебник. 3-е изд., стер. — СПб.: Издательство «Лань», 2008. — 384 с.
21. Голенок А. И., Кокорин В.И. Испытательный стенд аппаратуры МРК-40: Молодежь и наука сборник научный Красноярск, 2011
22. Измерение межканально погрешности приемника МРК-33 [Экспериментальные данные]// 2003.
23. ГОСТ Р 52456-2005 Глобальная навигационная спутниковая система и глобальная система позиционирования. Приемник индивидуальный для автомобильного транспорта. Технические требования. Введ. впервые; дата введ. 01.07.2007. М.: Стандартинформ, 2006. 12 с.