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控制端如何做到監(jiān)視和評估GPS SIS性能

物聯(lián)方案

2020年04月02日

控制段的監(jiān)視和干預(yù)

控制部分的主要功能之一是監(jiān)視和評估GPS SIS性能。如果控制段確定發(fā)生故障,這將不利地影響SPS SIS的性能,控制段將干預(yù)以防止或至少將故障對SPS SIS性能的影響最小化。當(dāng)對SPS SIS URE的軟故障影響很小時(shí),或在罕見的正常無故障性能下發(fā)生偏移時(shí),典型的“控制段”干預(yù)措施是執(zhí)行意外事件上載。意外上傳會同時(shí)阻止完整性,避免出現(xiàn)故障,并保持SPS SIS的準(zhǔn)確性。


1.在無故障運(yùn)行期間,假定SPS SIS URE服從零的正態(tài)分布意思。無故障運(yùn)行期間,可能會出現(xiàn)較大的SPS SIS URE值,但它們會應(yīng)該很少見。當(dāng)軟故障對SPS SIS URE的影響較大時(shí),典型的控制段干預(yù)是向受影響的衛(wèi)星發(fā)送SatZap命令。 SatZap命令產(chǎn)生衛(wèi)星立即將其分配的PRN代碼標(biāo)識切換為PRN代碼37(即,衛(wèi)星啟動發(fā)送P(Y)代碼編號37和C / A代碼編號37)。這將終止可跟蹤的SPS來自SatZapped衛(wèi)星的SIS。 (PRN代碼在36到33之間,僅供其他用途不在此SPS PS的范圍內(nèi)。)等效的干預(yù)將是指揮衛(wèi)星切換為發(fā)送非標(biāo)準(zhǔn)代碼代替常規(guī)PRN代碼;但這不是典型的在這個(gè)時(shí)候練習(xí)。與執(zhí)行意外上傳相比,SatZap更快干預(yù)方法-但這必然使SPS SIS無法跟蹤。直到最近,控制部門仍無法監(jiān)控每顆衛(wèi)星的GPS SIS 100%由于MS限制(例如地理位置,設(shè)備可靠性和通信線路)而導(dǎo)致的時(shí)間可靠性)。精度改進(jìn)計(jì)劃(AII)已糾正了這一不足。由于GA限制,控制段仍無法上載或命令每顆衛(wèi)星,但是(未經(jīng)AII糾正)。盡管可能性很小,但此SPS PS假設(shè)有可能在控制段可以干預(yù)之前,SPS SIS完整性故障最多可持續(xù)6小時(shí)。該干預(yù)延遲可與平均62分鐘的衛(wèi)星觀看時(shí)間相媲美/3小時(shí)。這個(gè)合并剩余的AII后,將重新評估保守的假設(shè)監(jiān)測站。

2. 平均觀看時(shí)間為/ 3小時(shí)(以及最長6小時(shí)的干預(yù)延遲)大但不大到導(dǎo)致完整性故障或MSI的SPS SIS URE。對于接收者自主完整性監(jiān)控(RAIM)的目的,平均觀看時(shí)間可以比較保守,假定為“大但不是太大”的SPS SIS URE的有效相關(guān)時(shí)間。


控制段搶占措施

控制部門的其他主要職能之一是對衛(wèi)星進(jìn)行在軌運(yùn)維。大多數(shù)衛(wèi)星運(yùn)維是預(yù)先安排的。某些類型的運(yùn)維活動很可能會導(dǎo)致SPS SIS URE較大(例如,站保持調(diào)度和原子鐘維護(hù))。在為了防止較大的SPS SIS URE損害URA派生的NTE容限和從而導(dǎo)致SPS SIS MSI,控制段將采取先發(fā)制人的行為來警告SPS接收者不要使用受影響衛(wèi)星的SPS SIS。搶占式SPS SIS警告指示包括但不限于使衛(wèi)星廣播以下節(jié)目:

(1)適當(dāng)膨脹的URA指數(shù)“ N”值(適當(dāng)膨脹以覆蓋異常大的SPS SIS URE的預(yù)期風(fēng)險(xiǎn))。

(2)MSB等于12和/或5的子幀1中的6位健康狀態(tài)字LSB等于除000002以外的任何值(典型的“請勿使用”指示帶有MSB等于12(某些或所有NAV數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的),而5 LSB等于111002(SV暫時(shí)退出)。

(3)URA索引“ N” = 15(控制段可能采取的默認(rèn)操作當(dāng)無法計(jì)算出可靠的URA時(shí))。

(4)將HOW的已發(fā)送位18設(shè)置為12。

為了搶占先機(jī),必須在GPS接收器之前向GPS接收機(jī)廣播SPS SIS警告指示。潛在的完整性故障。只要NAV消息子幀的最后一位包含在違反NTE容限之前已收到特定的SPS SIS警告指示,否由于SPS SIS已及時(shí)提供了警告,因此不應(yīng)出現(xiàn)完整性錯(cuò)誤,因?yàn)橛眠^的??刂撇块T可采取上述一項(xiàng)或多項(xiàng)先發(fā)措施,或采取其他措施在進(jìn)行可能導(dǎo)致大型SPS的O&M之前采取先發(fā)制人的行動(例如SatZap)SIS URE。一項(xiàng)或多項(xiàng)先發(fā)制人的行為早于NTE發(fā)生的事實(shí)違反容忍度不會對SPS SIS完整性產(chǎn)生不利影響。沒有“假警報(bào)”要求限制控制部門盡早采取搶先行動。影響“過早”的搶先行動,或在隨后的運(yùn)維過程中發(fā)生的搶先行動取消或未完成,是對SPS SIS可用性的不利影響。


備注:

1.控制段通常在以下情況下運(yùn)行SPS SIS:允許GPS接收器至少五分鐘接收,處理和應(yīng)用實(shí)時(shí)信息的方式采取任何可能會導(dǎo)致正常情況下較大的SPS SIS URE。

2. NANU是搶先警告的另一種形式。但是,NANU不被視為警告為誠信起見。實(shí)時(shí)接收SPS SIS警報(bào)和警告指示運(yùn)行中的GPS接收器始終優(yōu)先于離線接收的NANU信息最終用戶。但是,出于連續(xù)性目的,NANU被視為適當(dāng)?shù)木妗?/p>



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