CC BY
15
УДК 629.7.066
ВЛИЯНИЕ ПОГРЕШНОСТЕЙ НА ДОСТОВЕРНОСТЬ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ
Ю.О. Кирбижекова Научный руководитель - А.Р. Акзигитов
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева
Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
Е-mail: jluliakirbizhekova98@gmail.com
В данной статье приведены погрешности, влияющие на достоверность передачи данных, и способы их устранения.
Ключевые слова: достоверность передачи данных, погрешность.
EFFECT OF ERRORS ON THE ACCURACY OF DATA TRANSFER
Ju.O. Kirbizhekova
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation Е-mail: jluliakirbizhekova98@gmail.com
This article describes the errors affecting the reliability of data transmission and how to eliminate them.
Keywords: the reliability of data transmission, error.
Спутниковые системы нашли свое место среди современных систем связи. В них спутник используется в качестве ретранслятора [1]. Одними из наиболее распространенных систем для мониторинга подвижных объектов являются системы Гонец и Iridium. Эти системы передают данные с помощью информационных пакетов. Однако существует ряд сложностей в обеспечении достоверности передачи данных. На точность спутниковых навигационных систем оказывает влияние определенное количество погрешностей:
1. Влияние ионосферы;
2. Дальность и точность связи;
3. Многопутность распространения сигнала.
4. Тропосферные задержки сигнала;
Наибольшее влияние на сигналы оказывает ионосфера. Ионосфера - это ионизированная часть верхней атмосферы Земли, которая окружает нашу планету в виде оболочки, расположенной на высотах выше 55 - 60 км. Наличие в ионосфере заряженных частиц и ионов вызывает задержку сигнала [2]. Преодолевая ионосферу Земли радиосигналы ослабляются и искажаются. Скорость распространения радиосигнала уменьшается при проходе через слой заряженных частиц, что делает вычисление расстояний до спутника невозможным. Величина задержек непостоянна и зависит от солнечной активности и погодных условий. Для устранения ионосферной ошибки рассмотрены метод ортогональных функций GEMTEC[3] и метод среднеквадратичных значений кода GRAPHIC[4].
Метод GEMTEC предлагает полный учет переменных факторов в работе системы. Раз в 6 дней происходит корректировка по заданному алгоритму и данные переменных передаются вместе с пакетом данных. Метод естественных ортогональных функций, решение которых возможно через матрицу лежит в основе данного метода. Матрица имеет вид:
Секция «Техническая эксплуатация электросистем и авионики»
где yi -ортогональные функции, а А - матрица размером k0xk0.
В основу метода GRAPHIC лежит использование среднеквадратичных значений несущей и кода. Основное уравнение имеет вид:
Pr 4 Ф,,
Р =
г
где Рг - значение псевдодальности, 4>в - диапазон фазы несущей частоты Lb
Отклонение от точки измерения минимально при использовании метода GEMTEC, а GRAPHIC больше подходят для работы с готовыми данными, что уменьшает их надежность в случае выхода системы из строя.
Также для авиационной радиосвязи одними из важнейших факторов являются дальность и точность связи. «Радиотень» относится к основной причине, снижающей дальность связи. Она появляется в том случае, если на пути распространения сигнала возникает какая-либо преграда, например, тоннели, деревья, здания и другие сооружения. В таком случае сигнал доходит до объекта либо сильно ослабленным, либо не доходит вообще. Решить эту проблему довольно сложно, так как на это требуется создание сложных систем связи, но даже такой способ не гарантирует стопроцентного покрытия конкретной территории.
Еще одни фактором, влияющим на достоверность передачи данных, является многопутность распространения сигнала.
Под многопутностью принято понимать распространение радиосигналов, достигающих антенны не только по прямому пути, но и по ломанному, образующемуся за счет отражений от различного рода объектов, окружающих приемник (земная и водная поверхность, строения и сооружения, наружные геодезические сигналы др.).
Тропосфера - самый нижний от земной поверхности слой атмосферы. От давления, температуры, влажности, а также высоты спутника над горизонтом зависит величина задержки. с С/А-кодом значения погрешностей не превышают 30 м. Путем расчета математической модели этого слоя производится компенсация тропосферных задержек.
Для обеспечения точности до нескольких десятков сантиметров был предложен дифференциальный метод навигации[5]. С помощью контрольного навигационного приёмника, называемого базовой станцией реализуется дифференциальный режим. Устанавливается станция с известными географическими координатами. По каналам связи потребителям передаются поправки, которые базовый навигационный приёмник формирует, сравнивая известные координаты с измеренными. Это позволяет определить координаты с точностью до одного метра. Данный метод сравнительно прост, так как не меняет основной алгоритм спутниковых определений, но ему свойственен существенный недостаток — ограничение дальности действия.
Среди рассмотренных спутниковых систем связи наибольший интерес для реализации устойчивой связи между бортом ВС и диспетчером является спутниковая группировка Иридиум. Она обладает рядом преимуществ:
1. Отправка координат с любого местоположения;
2. Получение подробной информации о любом участке полета;
3. Отправляет для диспетчера сообщения с любой точки планеты;
4. Система способна автоматически создавать срочное сообщение в случае перегрузки;
5. Возможность быстро разыскать и оказать помощь терпящему бедствие борту.
Отсюда главное преимущество спутников Иридиум - отсутствие необходимости в возведении наземных станций. Это делает возможным проводить мониторинг воздушных судов в
труднодоступных районах, не имеющих наземного оборудования, но охватываемых спутниковой связью.
Библиографические ссылки
1. Аболиц А. И. Системы спутниковой связи. Основы структурно-параметрической теории и эффективность. М. : ИТИС, 2004. 426 с.
2.Electronic textbook StatSoft [Электронный ресурс]. URL: http://iridium.steccom.ru/wp-content/uploads/2012/09/Iridium/ (дата обращения 18.02.2019).
3.Глобальная эмпирическая модель коррекции ионосферной погрешности спутниковых навигационных систем / Былинин К. Е., Горбачев О. А., Иванов В. Б., Гефан Г. Д. // Научный вестник МГТУ ГА. 2011. № 171. С. 151-156.
4.Simsky A., Standalone Real-Time Navigation Algorithm for Single-Frequency Ionosphere-Free Positioning Based on Dynamic Ambiguities (DARTS-SF). Proceedings of the ION GNSS 18th International Technical Meeting of the Satellite Division. Texas: Fort Worth, 2006. P. 301-308.
5. Дифференциальный режим сетевой спутниковой радионавигационной системы / Шебшае-вич В.С., Григорьев М.Н., Кокина Э.Г., Мищенко И.Н., Шишман Ю.Д. // Зарубежная радиоэлектроника. 1989. №1. С. 5-32.
© Кирбижекова Ю.О., 2019
