СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №9/2014

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 47 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2014 Мультиплексный канал обмена Имитатор навигационных сигналов Анализатор навигационных сигналов Стандарт частоты Плата размещения и подключения LAN, USB 220 В Управляющая ЭВМ Векторный анализатор цепей Источник питания Навигационный приёмник Внешние интерфейсы Рис. 2. Функциональная схема КПА и внешний вид стойки имеет большой опыт работы при реше- нии самых сложных задач в области радиоизмерений и метрологии. При разработке требуется обеспечить вы- сочайшую точность формирования закона изменения задержки имити- руемых навигационных радиосигна- лов с целью воспроизведения псев- додальности. Функциональная схема КПА и внешний вид стойки показаны на рисунке 2. Для имитации сигналов используется векторный генератор, способный фор- мировать сигналы с несущей частотой до 3 ГГц и полосой занимаемых частот до 80 МГц. Основной диапазон рабо- чих частот всех существующих спут- никовых навигационных систем нахо- дится в пределах от 1560 до 1605 МГц. Для калибровки имитатора и анализа качества формируемых сигналов и их спектральных характеристик исполь- зуется четырёхканальный цифровой запоминающий осциллограф реаль- ного времени с полосой частот вход- ных сигналов до 4 ГГц и с максималь- ной частотой дискретизации до 20 ГГц. Синхронизацию измерительной уста- новки выполняет рубидиевый стандарт частоты и времени. Остаточная систематическая по- грешность формирования псевдо- дальности не должна превышать 10 см (33 пс в пересчёте на задержку). Для достижения указанной точности необходимо выполнить высокоточ- ные измерения параметров всех аксес- суаров, используемых при подключе- нии имитатора навигационных сиг- налов к разработанному приёмнику. В зависимости от режима работы тре- буются кабельные сборки различной длины, аттенюаторы с ослаблением до 60 дБ, направленный ответвитель и коаксиальные переходы. Измерения S-параметров и группового времени запаздывания аксессуаров выполняют- ся при помощи векторного анализато- ра цепей ОБЗОР 304/1 [2] (ООО «Пла- нар», г. Челябинск). Прибор свободно размещается в стандартной 19-дюймо- вой стойке и позволяет выполнять все необходимые измерения с прецизи- онной точностью в диапазоне частот до 3,2 ГГц, в том числе в автоматиче- ском режиме. Векторный анализатор цепей ОБЗОР 304/1 имеет простой дру- жественный интерфейс. Расчёт и ото- бражение параметров осуществляют- ся в частотной и временно ′ й областях. Программное обеспечение обладает богатым арсеналом функций: большое количество одновременно отобража- емых графиков, развитая маркерная система для поиска нужных значений по заданному критерию, допусковый контроль, математическая и статисти- ческая обработка, фильтрация, сохра- нение и восстановление измеренных данных и настройки органов управ- ления. Таким образом, перед использова- нием КПА в основном режиме долж- на быть выполнена большая подгото- вительная работа. Во-первых, необхо- димо провести измерения параметров всех используемых аксессуаров с помощью векторного анализатора цепей. Во-вторых, подключив имита- тор к анализатору, требуется опреде- лить систематическую погрешность формирования сигналов в сечении выходного разъёма векторного гене- ратора сигналов. Очевидно, что изме- ряемые параметры могут зависеть от частоты. Все полученные калибро- вочные значения заносятся в память управляющей ЭВМ и используются далее при формировании тестовых сигналов для проверки навигацион- ной аппаратуры космического аппара- та. Выбор необходимых поправочных коэффициентов выполняет программ- ное обеспечение КПА в зависимости от конкретной схемы подключения и режима тестирования с целью обе- спечить требуемый закон изменения задержек ансамбля навигационных сигналов непосредственно на входе проверяемого навигационного при- ёмника. В заключение следует отметить, что выбранная приборная база обе- спечивает требуемую точность реше- ния поставленной задачи. Исполь- зованные в работе приборы, в том числе векторный анализатор цепей ОБЗОР 304/1, применяются в учеб- ном процессе на кафедре радиотех- нических систем ТУСУР при подго- товке специалистов по направлению «Радиотехнические системы и ком- плексы». Кроме этого, они используют- ся в ряде других проектов по разработ- ке наземных станций радиотехниче- ского контроля навигационного поля с высокими метрологическими харак- теристиками в части формирования и анализа различных сигналов, изме- рения параметров приёмных и приё- мо-передающих фазированных антен- ных решёток. Л ИТЕРАТУРА 1. Глобальная навигационная спутниковая система ГЛОНАСС (Интерфейсный кон- трольный документ, пятая редакция). М. Координационный научно-информа- ционный центр Российской Федерации. 2008. 74 с. 2. Измеритель комплексных коэффициен- тов передачи и отражения «Обзор-304», «Обзор-304/1». Руководство по эксплуа- тации. www.planar.chel.ru/Products/Mea- surement%20instrument/obzor-304/ Obzor304_Operating_Manual.pdf.