В середине апреля 2020 года ВВС США обновили Стандарт производительности Стандартной системы позиционирования GPS (SPS), первый стандарт производительности с 2008 года. В нем впервые описаны стандарты производительности, действующие до начальной эксплуатационной готовности (IOC) для новых гражданских GPS-сигналов L2C и L5. Кроме того, в документе упоминаются «расширенные возможности, которые позволяют увеличить общий размер действующей группировки выше предыдущего максимума в 32 спутника Navstar» для «большей доступности группировки для повышения общей производительности SPS».

Стандарт производительности SPS определяет уровни производительности SPS с точки зрения параметров передаваемого сигнала и структуры группировки GPS, минимальных уровней обслуживания, которые правительство США обязуется достигать или превышать. Документ доступен по ссылке https://www.gps.gov/technical/ps/#spsps.

Что касается сигнала L1C, новейшего сигнала GPS, предназначенного для улучшения оперативной совместимости, он станет доступен, когда группировка пополнится спутниками GPS III. Это не рассматривается в настоящем Стандарте производительности.

L2C

Что касается сигнала L2C, который еще не передается всеми действующими спутниками GPS, в документе говорится: «Когда присутствует сигнал L2C, сигналы L2 передаются с достаточной мощностью, чтобы обеспечить минимальный уровень мощности принимаемого сигнала, по меньшей мере -160,0 дБВт для составного кода L2C (т. е. мультиплексной комбинации между чипом и чипом CM-кода плюс CL-код) в условиях, определенных в ISGPS-200.

«Уникальный составной код L2C каждого спутника имеет длину 1 534 500 чипов и тактируется со скоростью 1,023 Мбит/с, тогда как базовые коды CM и CL тактируются каждый со скоростью 0,5115 Мбит/с. На частоте L2 сигнал в космосе SPS включает и ограничен конкретным L2C-кодом каждого спутника и соответствующими данными CNAV».

L5

Что касается сигнала L5, который также еще не передается всеми действующими спутниками GPS, в документе говорится: «Когда присутствуют сигналы L5, они передаются с  мощностью, достаточной для обеспечения минимальных уровней мощности принимаемого сигнала, по меньшей мере -157,9 дБВт для кода I5 и -157,9 дБВт для кода Q5 в условиях, определенных в IS-GPS-705.

«Когда присутствует сигнал L5, его несущая состоит из двух компонентов, которые находятся в квадратурной фазе друг с другом. Каждый компонент несущей модулируется по фазе отдельными последовательностями битов. Синфазная последовательность битов включает в себя сумму по модулю-2 кода I5 и данные CNAV, тактируемые со скоростью 50 бит/с, плюс 10-битный оверлейный код Неймана-Хофмана (NH), тактируемый со скоростью 1 Кбит/с, в то время как последовательность битов квадратурной фазы включает код Q5 плюс 20-битный код наложения NH с тактовой частотой 1 Кбит/с.

«Уникальный код I5 каждого спутника имеет длину 10 230 чипов и тактовую частоту 10,23 Мбит/с. Кроме того, уникальный код Q5 каждого спутника также имеет длину 10 230 чипов и тактовую частоту 10,23 Мбит/с. В диапазоне L5 сигнал в космосе SPS, в частности, включает и ограничивается широковещательным кодом I5 каждого спутника, 10-битным кодом NH и соответствующие данные CNAV; плюс тактируемым кодом Q5 каждого спутника и 20-битным кодом NH».

Расширенная группировка

Что касается возможного расширения группировки GPS, в документе говорится следующее:

«Базовая группировка GPS состоит из 24 слотов в шести орбитальных плоскостях по четыре слота на плоскость. Эти слоты будут занимать базовые спутники. Шесть из 24 слотов расширяются. По историческим причинам расширяемые слоты разделены на две группы; одна группа охватывает плоскости B / D / F, а другая — плоскости A / C / E. Расширяемые слоты может быть расширена в любых комбинациях. Любые вспомогательные спутники, которые присутствуют на орбите, будут занимать другие места на орбитальных плоскостях. Для вспомогательных спутников нет заранее заданных слотов».

«Расширяемая группировка состоит из базовой группировки с 24 слотами, модифицированной для включения по меньшей мере одного расширяемого слота, который могут занимать два спутника. Конфигурация такой группировки приведена в таблице 3.2-2. Передние (F) и задние (A) положения в расширяемом слоте определяются относительно центра базового слота в направлении движения спутника. В таблицах 3.2-1 и 3.2-2 определены в общей сложности 30 орбитальных положений и 64 вариаций расширения группировки. Существует 6 вариантов с 25 орбитальными местоположениями с использованием любого 1 расширенного слота, 15 вариантов с 26 орбитальными местоположениями с использованием любых 2 расширенных слотов, 20 вариантов с 27 орбитальными местоположениями с использованием любых 3 расширенных слотов, 15 вариантов с 28 орбитальными местоположениями с использованием любых 4 расширенных слотов, 6 вариантов с 29 орбитальными местоположениями с использованием любых 5 расширенных слотов, и 1 вариант c 30 орбитальными местоположениями с использованием всех 6 расширенных слотов».

Расширяемая группировка с 24 слотами: варианты расширения слотов

Наконец:

«Расширяемые слоты, занимаемые в расширенной конфигурации парой спутников, могут обеспечить лучшую доступность группировки для повышения общей производительности сигнала в космосе SPS. Тем не менее, поскольку в данных Стандартах производительности SPS отсутствуют стандарты для тех случаев, когда расширяемые слоты находятся в своих расширенных конфигурациях и заняты парами спутников, мы не можем с уверенностью сказать о доступности сигнала в таких случаях по сравнению с базовой конфигурацией группировки из 24 слотов».

Источник: https://insidegnss.com/183530-2/