Применение векторных анализаторов цепей при калибровке задержки в имитаторах сигналов спутниковых радионавигационных систем
Автор: Н.М. Крат
Журнал: Космические аппараты и технологии.
Рубрика: Космическое приборостроение
Статья в выпуске: 2, 2020 года.
Бесплатный доступ
В статье рассматривается способ применения векторных анализаторов цепей при калибровке имитаторов сигналов спутниковых радионавигационных систем. Акцент сделан на уменьшении погрешности калибровки задержки в радиотехнических трактах имитаторов за счет учета составляющей, обусловленной различиями волновых сопротивлений (импедансов) имитатора и аппаратуры, применяемой при его калибровке. Основная цель исследования – оценить, насколько возможно уменьшить погрешность калибровки имитаторов за счет использования измерений электрических параметров тракта передачи сигнала векторными анализаторами цепей. Для реализации предложенного способа проводятся измерения следующих параметров тракта: коэффициент передачи кабельной сборки, групповое время запаздывания в ней, а также комплексные коэффициенты отражения от ее соединителей и от портов имитатора и цифрового осциллографа. Для достижения поставленной цели было проведено имитационное моделирование, основной частью которого являлось прямое вероятностное моделирование измерений векторного анализатора цепей и расчет статистики погрешности, остающейся после прибавления к оценке задержки, полученной традиционным корреляционным методом, калибровочной поправки, рассчитанной по измерениям векторного анализатора цепей (неисключенной систематической погрешности). В результате моделирования показано, что использование векторного анализатора цепей при калибровке имитаторов сигналов спутниковых радионавигационных систем позволяет в несколько раз уменьшить составляющую систематической погрешности, обусловленную импедансными рассогласованиями.
Имитатор навигационных сигналов, систематическая погрешность, калибровка, рассогласование волновых сопротивлений, векторный анализатор цепей
Короткий адрес: https://sciup.org/14117439
IDR: 14117439 | УДК: 621.3.088.2 | DOI: 10.26732/j.st.2020.2.06
Vector network analyzer usage at calibration of delay in satellite radio navigation system signal simulators
This article presents a method of vector network analyzer application at the task of global navigation system simulator calibration. Calibrated parameter is internal delay of the radiofrequency signal in simulator. Attention is payed to reducing of calibration uncertainty by means of taking into account the part, which is caused by impedance of simulator and other equipment mismatches. The goal of research is to estimate the non-excluded uncertainty after vector network analyzer measurements’ usage for correction calculation. Measured parameters are the group delay, reflection and transmission coefficients of cable with connectors, and reflection coefficients of simulator and oscilloscope. The goal has been achieved by means of simulation modelling. The main parts of modelling were simulation of vector network analyzer measurements’ and calculation the statistics of the non-excluded uncertainty. As the result, was shown, that if to use vector network analyzer for global navigation system simulator calibration, the part of uncertainty, caused by impedance mismatch, can be reduced in a several times.
Список литературы Применение векторных анализаторов цепей при калибровке задержки в имитаторах сигналов спутниковых радионавигационных систем
- Марарескул Д. И., Алешечкин. А. М. Система метрологического обеспечения космического комплекса ГЛОНАСС // Современные проблемы радиоэлектроники : сб. науч. тр., Красноярск, 2012. С. 170–175.
- Крат Н. М., Савин А. А., Шарыгин Г. С. Контрольно-проверочная аппаратура системы автономной навигации космических аппаратов // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. 2014. №1 (31). С. 28–32.
- Печерица Д. С. Метод калибровки навигационной аппаратуры потребителей ГЛОНАСС с использованием эталонов, прослеживаемых к государственным первичным эталонам единиц величин : дис. … канд. техн. наук. М. : ФГУП «ВНИИФТРИ», 2018. 123 с.
- Крат Н. М., Савин А. А. Влияние рассогласования импедансов в тракте передачи сигнала при калибровке задержек имитаторов навигационных сигналов // Сибирский журнал науки и технологий. 2017. Т. 18. № 3. С. 520–524.
- Гребенников А. В., Кондратьев А. С., Сизасов С. В., Хазагаров Ю. Г. Аппаратура для калибровки и метрологической поверки источников навигационных сигналов глобальных навигационных спутниковых систем // Навигационные спутниковые системы, их роль и значение в жизни современного человека : тезисы докл. 2-й Междунар. науч.-техн. конф., 2012, С. 239–241.
- Скакун И. О. Всемирное координированное время и методы сличения шкал времени // Космонавтика и ракетостроение. 2012. № 4 (69). С. 60–69.
- Teunissen P. J. G., Montenbruck O. Springer handbook of global navigation satellite systems. Springer International Publishing AG, 2017. 1335 p.
- Анализаторы цепей векторные С1205, C1207, C1209, C1214, С1220, С1409, С1420, С2209, С2409, С2220, C2420, С4209, С4409, С4220, С4420. Руководство по эксплуатации. Технические характеристики. Челябинск : ООО Планар, 2017.
- Харисов В. Н. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования / под ред. В. Н. Харисова [и др.]. М. : Радиотехника, 2010. 800 с.
- Крат Н. М., Ермолаев М. В., Марарескул Д. И. Контроль точностных характеристик беззапросных измерительных станций из состава наземного сегмента космического комплекса системы ГЛОНАСС // Системы связи и радионавигации : сб. тезисов / науч. ред. В. Ф. Шабанов; отв. за вып. Г. П. Лопардина. Красноярск : АО «НПП «Радиосвязь», 2018. С. 119–122.
- Lestarquit L., Gregoire Y., Thevenon P. Characterising the GNSS correlation function using a high gain antenna and long coherent integration – Application to signal quality monitoring // Position Location and Navigation Symposium (PLANS) 2012 IEEE/ION, 2012, pp. 877?885.
- Харисов В. Н., Пельтин А. В. Алгоритм временного накопления для мониторинга сигналов ГЛОНАСС // Радиотехника. 2014. № 9. С 119–124.
- Харисов В. Н., Пельтин А. В, Валуев Е. В. Метод временного накопления – основа мониторинга сигналов ГНСС // Радиотехника. 2017. № 11. С 46–54.
