
НАВСТАР ГПС
352
н
перших трьох блоків у повідомленні кож-
ного супутника повторюється на всіх сто-
рінках, тобто кожні ЗО с. У них міститься
номер GPS-тижня і параметри лише свого
супутника: три коефіцієнти для моделю-
вання поправок бортового годинника, про-
гноз точності визначення користувачами за
його сигналами відстаней „пункт-супут-
ник", індекс функціональної здатності бор-
тової апаратури, момент оновлення інфор-
мації, елементи орбіти супутника (ефе-
мериди бортові) та їх епоха. Зміст чет-
вертого і п'ятого блоків однаковий у сиг-
налах усіх супутників і змінюється зі змі-
ною сторінок, тобто має інтервал повторен-
ня 25 сторінок, або 12,5 хв. Тут подаються
дані про час UTC, параметри стану йонос-
фери, елементи орбіт усіх супутників сис-
теми (альманах) з меншою точністю, ніж
у бортових ефемеридах, і параметри їх ро-
бочого стану. На частині сторінок четвер-
ті блоки зарезервовані для військових по-
треб. Усі супутники випромінюють наві-
гаційні сигнали Ь\ і 12 з амплітудами а
х
і
а
2
на двох високостабільних (10~
15
за до-
бу) несучих частотах /, = 1575,42 Гц і
f
2
= 1227,60 Гц. їх рівняння мають такий
вигляд:
Ll = a
r
P(t)D(t)cos(f
r
t) +
+ а
{
-С/A(t)D(t)sm(f
x
-t);
L2 = a
2
- P(t)D(t)cos(f
2
•
t),
де t -
час;
D(t) - код D (data, navigation data
- навігаційні дані) - двійковий код з часто-
тою 50 Гц, що містить навігаційне пові-
домлення, за даними якого обчислюються
координати КА на моменти спостережень;
P(t), С/ A(t)
- двійкові PRN (псевдошумо-
ві) коди Р (precise - точний або protected -
захищений, доступний тільки дозволеним
користувачам)
і
С/А (coarse/acquisition - гру-
бий/доступний або clear acquisition - віль-
но, загальнодоступний), в яких подаються
мітки для визначення часу At поширення
сигналів від КА до пункту спостережень,
через який обчислюється відповідна п с е
в -
довідстань р =
с At
(с = 299792458 мчГ
1
- швидкість електромагнетних хвиль у ва-
куумі). Кожному КА надано незмінний код
С/А, що також дає змогу розпізнавати су-
путники за прийнятим навігаційним сигна-
лом. Ці коди мають довжину 1023 біти (бі-
ти
PRN-послідовностей
наз.
імпульсами, чі-
пами), частоту накладання 1,023 МГц, пе-
ріод повторення 1-Ю"
3
с, тобто
за час
транс-
ляції одного біта несуча хвиля проходить
елементарну відстань (довжина чіпа)
с
•
10
_3
/і023 = 300 м. Оскільки точність ко-
дових вимірювань віддалей 0,01...
0,001 чіпа, точність визначення топоцент-
ричних супутникових віддалей за С/А-
кодом < Зм. Період повторення коду Р -
266,4 доби, його довжина ~2,3547Т0
14
біт.
Ця
послідовність імпульсів поділена на 37
тижневих відрізків, що розподіляються
між КА. Порядковий номер кодового від-
різка визначає його PRN номер. На почат-
ку кожного GPS-тижня, в 0 годин у неділю
запуск кодів поновлюється, розподіл від-
різків Р коду між супутниками може змі-
нюватися. Довжина чіпа Р-коду -30 м, то-
чність Р-кодових вимірювань супутнико-
вих віддалей < 0,3 м. Твірні поліноми обох
кодів відомі. Але для обмеження несанк-
ціонованим користувачам доступу до точ-
ного коду
Р,
а також захисту його від мож-
ливого навмисного псування противником,
Р-код перед випромінюванням перешиф-
ровується додаванням до нього засекрече-
ного коду W, у код Y (метод „А-S" - Anti-
Spoofing, запобігання імітації сигналів). У
GPS-приймачах санкціонованих користу-
вачів інсталюється декодер, який віднов-
лює
в
прийнятих сигналах
код Р,
потрібний
для їх опрацювання. Прийом сигналів на
двох несучих частотах дає змогу
при
їх спі-
льному опрацюванні виключати > 90
%
по-
хибки у визначенні топоцентричних супут-
никових відстаней, спричиненої впливом
йоносферної рефракції, і яка може сягати
десятків метрів. Але таку корекцію можуть
зробити лише користувачі, що мають до-
ступ до коду Р, поскільки вільно доступ-
ний код С/А накладається лише на одну ча-
стоту /,. Код С/А забезпечує точність ви-
значення місцезнаходження в навігації