Рабочие параметры захвата определяются мощностью входного сигнала Pr/N0 и выбранным кодом сигнала дальности (семейство кодов и чиповая скорость) приведенных в пп. 4.2 и 4.3.3. Для других значений отношения Pr/N0, максимальное время захвата должно рассчитываться, путем деления значения из таблицы 4-1 на 10 (Pr/Nо-30)/10.
Таблица 4-1: Теоретическое время захвата фазы кода дальности приемником наземной станции (транспарантные измерения дальности)
Последовательность | Теоретическое время захвата Tacq при Pr/No=10 дБГц |
Балансная Таусворта с взвешенной оценкой, n=2 | 26,2 с |
4.5.5 стабильность групповой задержки сигнала дальности на наземной станции
Станционная задержка должна быть стабильной в пределах ±2 наносекунды за период более 12 часов.
4.5.6 характеристика станционной флюктуации сигнала
Приемник наземной станции должен отслеживать частоту передачи чипов (чиповую скорость) с флюктуациями соответствующими снижению отношения С/Ш менее чем на 1дБ относительно теоретического значения флюктуаций, приведенного в таблице 4-2 для шумовой полосы ФАП дальности BL=1 Гц и чиповой скорости 2,068 Мчип/с. Характеристика слежения зависит от превышения мощности сигнала дальности над спектральной плотностью шума (Pr/No) и от выбранного кода дальности (семейство и чиповая скорость), приведенных в пп. 4.2 и 4.3.3
Table 4‑2: Теоретическое значение флюктуаций дальности (однопутевой) для приемника наземной станции (транспарантное измерение дальности)
Последовательность | Теоретические флюктуации |
Балансная Таусворта с взвешенной оценкой, n=2 | 11.7 m |
_______________________________________________
21 Предполагается 76 параллельных корреляторов при идеальных условиях с мягким квантованием на выходе согласованного фильтра.
22 Предполагается формирование полосы модулирующих частот радиолинии «борт-земля» и согласованный приемник станции при идеальных условиях. В случае приемника с разомкнутой петлей, основанного на I-Q-корреляторе, получается тот же самый показатель, при установке время интеграции T равное 1/(2BL) или 0,5 секунды для B L =1 Гц..
4.5.7 точность приыязки меток времени на наземной станции
Приемник станции должен привязывать время измерения задержки сигнала дальности с погрешностью относительно UTC менее одной микросекунды.
5. безопасность
5.1. введение
В части системы PN измерения дальности имеется несколько потенциальных областей, касающихся обеспечения безопасности.
Одна из забот безопасности касается радиочастотных помех по радиолинии «земля-борт» и/или «борт-земля» Подавление сигнала дальности может привести к полной потере результатов измерений и к потенциальным навигационным ошибкам.
Другая забота касается попыток несанкционированного доступа к сигналам измерения дальности. Несанкционированный доступ может привести к ошибочным измерениям дальности, которые могут вызвать неправильное определение траектории и, в худшем случае, могут привести к отказу или потере космического аппарата.
Аналогично, как перехват так и видоизменение или повреждение результатов измерений могут привести к неправильному определению траектории и возможной потере космического аппарата.
5.2. ПРОБЛЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ, касающиеся ДОКУМЕНТА CCSDS
Сигнал PN, измерений дальности чувствителен к воздействию помех, хотя имеется несколько смягчающих факторов.
Что касается программы (сценария) измерений дальности в дальнем космосе, оборудование способное генерировать в радиолинии «земля-борт» такую мощность, чтобы эффективно подавить («забить») бортовой приемник на межпланетных расстояниях имеет ограниченный доступ. Кроме того, сеансы измерения дальности, часто имеют значительную продолжительность по времени, что облегчает обнаружение и определить источников помех. Все основанные радио передатчики являются объектом помехового воздействия, если только они не были разработаны с учетом специальных требований по защите от помех (например, скачки по частоте, распределенный спектр).
Для решения задач по определению траектории используется комбинация измерений - это Доплеровские измерения, измерения дальности и измерения разности производных однопутевой дальности (Delta-DOR ), таким образом, несанкционированный доступ только к сигналу измерений дальности был бы обнаружимым, потому что он будет отличаться от других измерений.
Необнаруженные изменения/повреждения данных измерений дальности может вызвать ошибочные решения по определению траектории и в результате привести к навигационным ошибкам. Перехват данных о результатах измерений дальности может дать возможность противникам определять местоположение и более точно выбрать цель - космический аппарат жертву. Изменение или повреждение данных измерений дальности могут привести к навигационным ошибкам или потере космического аппарата.
Наряду с тем, что это всё реальные проблемы безопасности, они находятся вне компетенции данного стандарта, который применяется только к PN, измерения дальности на физическом уровне.
5.3. ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ УГРОЗЫ И СЦЕНАРИИ НАПАДЕНИЯ
Помеховое воздействие на сигнал измерений дальности может привести к потере измерений. Во время ответственного маневра (например, вывод на орбиту космического аппарата), помеховое воздействие может вызвать неопределенность в отношении траектории космического аппарата или, в худшем случае, вызвать навигационные ошибки, приводящие к потере космического аппарата.
Перехват сигнала PN измерений дальности и передача его в измененном виде во время ответственных траекторных маневров может быть причиной ошибочных измерений дальности и иметь тот же самый эффект.
Перехваченные и измененные (или искаженные) измерения дальности могут быть посланы в Центр управления и затем в группу навигации. Это также может привести к навигационным ошибкам и потере миссии.
5.4. ПОСЛЕДСТВИЯ НЕ ПРИМЕНЕНИЯ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ К ТЕХНОЛОГИИ
Несмотря на то, что эти проблемы безопасности являются важными, они - вне области действия, относящейся к данному документу. Этот документ определяет PN измерения дальности на физическом уровне. Обеспечение мер защиты для PN измерений дальности, так же как для всех других служб измерений, нужно обеспечивать на более высоких уровнях.
Интегрирование (обобщение) результатов измерений обеспечивает защиту против необнаруженного видоизменения/редактирования измерений дальности. Если обобщение результатов траекторных измерений не осуществлено, ошибочные измерения могут дать результат, который, в свою очередь, может привести потере космического аппарата или провалу миссии.
Конфиденциальность траекторных измерений обеспечивает защиту, как против необнаруженного изменения, так и против несанкционированного разглашение данных системы определения дальности. Если конфиденциальность не осуществлена, результаты траекторных измерений могут быть перехвачены субъектами, не имеющими права доступа, которые могут получить точное знание местоположения космического аппарата и расстояния до него.
Помеховое воздействие не позволяет получить полноценные данные измерений дальности, и защита от него должна достигаться методами физического уровня такими, как расширение спектра и/или скачки по частоте. Эта проблема несколько смягчается соответствующей величиной мощности, и размером антенн которые необходимы для осуществления связи с космическим аппаратом.
ПРИЛОЖЕНИЕ A
технические требования К PN измерениям
(НОРМАТИВ)
Таблица A-1: Основные технические характеристики бортовой аппаратуры для регенеративного PN измерения дальности
Значение параметра | |
1 – Линия Земля-Космос (сигнал, принимаемый на борту) | |
1.1- Частота несущей | 2,1 ГГц, 7,1 ГГц, или 34,0 ГГц диапазоны |
1.2 – Сигнал дальности к спектральной плотности шума | Pr/No ³ 10 дБГц |
1.3 – Чиповая скорость (Fchip) | 1 и 2 Мчип/с |
1.4 – Несущая частота и чиповая скорость | Когерентные частоты |
2 – Транспондер космического аппарата | |
2.1 – Ухудшение характеристики захвата сигнала дальности | < 2 дБ от теоретического Tacq для Вероятности захв. > 99.9 % |
2.2 – Частота несущей передатчика (Ft) | 2,2 ГГц, 8,4 ГГц или 32,0 ГГц диапазоны |
2.3 – Частота, передаваемой несущей и чиповая скорость | Когерентные частоты |
2.4 - Ухудшение характеристики флюктуаций дальности | < 2 дБ от теоретического |
3 – Линия Космос-Земля (сигнал, принимаемый наземной станцией) | |
3.1 – Отношение сигнала дальности к спектральной плотности шума [23] | Pr/No ³ -10 дБГц |
3.2 - Ухудшение характеристики захвата сигнала дальности | <0.5 дБ от теоретическогоl Tacq для Вероятности захв. > 99.9 % |
3.3 - Ухудшение характеристики флюктуаций дальности | < 1 дБ от теоретического |
3.4 – Погрешность привязки меток времени измерения дальности | < 1 мкс от UTC |
Таблица A-2: Основные технические характеристики PN измерения дальности и бортового транспарантного канала
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 |
