Каждый спутник GPS непрерывно ведет передачи на двух несущих частотах L-диапазона, обозначаемых как L1 и L2 (символ L означает link — связь). L-диапазон охватывает частоты между 1 и 2 ГГц и является частью УВЧ-диапазона. Центры диапазонов частот L1 и L2 равны соответственно:
Таким образом, сигналы GPS занимают в L-диапазоне две полосы частот шириной по 20,46 МГц, в центре которых находятся частоты L1 и L2.
После 2014 г. полноценно стала использоваться новая частота L5 (1 176,45 МГц). Этот сигнал также называют safety of life (безопасность жизни). Сигнал на частоте L5 мощнее на 3 дБ (в два раза), чем гражданский сигнал L1, и имеет полосу пропускания в 10 раз шире. Сигнал предназначен для использования в критических ситуациях, связанных с угрозой для жизни человека.
Все сигналы взаимно синхронизованы. Частота задающего генератора навигационных спутников смещена с учетом их скорости. Все НКА GPS работают на одинаковых частотах, но с разными псевдослучайными кодами. Использование двух частот позволяет вычислить и учесть поправки на распространение радиоволн в ионосфере.
Все элементы передаваемых сигналов (несущие частоты, коды, навигационные данные) когерентны и создаются одним бортовым источником частоты. Номинальная частота этого источника для наблюдателя на Земле составляет 10,23 МГц. В свою очередь, несущая частота, частота данных, время генерации псевдослучайного кода (PRN) и кода С/А являются производными основной частоты.
Несущая частота спутника и величина поправки частот для наблюдателя, находящегося на спутнике, измеряются с учетом компенсации релятивистских эффектов. Отношение рабочих частот L1 и L2, излучаемых определенным НКА, составляет fK1lfKX — 7/9. Поэтому, например, частота генерации P-кода будет составлять 10,22999999543 МГц. В табл. 4.1 представлены номиналы частот и способы их получения для различных сигналов навигационных спутников ГНСС GPS.
Номиналы частот GPS и способы их получения [16]
Загрузка...