Введение 5
1 Литературный обзор 8
1.1 Навигационная система ГЛОНАСС 8
1.2 Сравнительный анализ свойств радиочастотных и волоконно¬оптических кабелей 9
1.3 Принципы организации и основные параметры ВОЛС для передачи аналоговых радиочастотных сигналов 11
1.4 Шумы ВОЛС с прямой модуляцией лазерного излучения 19
1.5 Особенности передачи стабильных сигналов частоты и времени в аналоговой ВОЛС 22
2 Разработка и исследование аналоговой ВОЛС с прямой модуляцией РЧ сигнала для передачи сигналов опорной частоты 100 МГц 24
2.1 Цели и решаемые задачи 24
2.2 Результаты экспериментальных исследований 24
2.2.1 Состав ВОЛС 24
2.2.2 Перечень испытаний, выполненных на экспериментальной
установке ВОЛС 25
2.2.3 Оборудование, приборы, использованные при испытаниях 26
2.2.4 Параметры макетов ВОЛС 26
2.2.4.1 Состав макета ВОЛС ([изъято наименование предприятия]) 26
2.2.4.2 Состав макета ВОЛС (Optical Zone, USA) 28
2.3 Предварительная настройка модуля ПРД ([изъято наименование 29 предприятия])
2.4 Определение коэффициента шума ВОЛС 31
2.5 Исследование зависимости влияния рабочей температуры ВОЛС на коэффициенты передачи 34
2.6 Результаты сравнения испытаний макетов ВОЛС 39
2.7 Исследование стабильности передачи сигнала опорной частоты 100
МГц от водородного стандарта частоты Ч1-1006 40
2.8 Основные выводы экспериментальных исследований 43
Заключение 45
Список сокращений 46
Список использованных источников 47
Купить

Развитие мировых глобальных навигационных спутниковых систем идет по пути повышения точности, доступности позиционирования и обеспечения целостности навигационного поля. Реализуемые и разрабатываемые проекты модернизации ГЛОНАСС в основном сконцентрированы на повышении стабильности бортовых и наземных стандартов частот, совершенствовании наземной системы траекторных измерений, синхронизации бортовых стандартов частоты по наземному эталону, уточнении модели движения космических аппаратов по орбите и ряда других [1, 2].
Важной составляющей наземного сегмента системы является независимость качества сигнала стандартов частоты от внешних факторов, определяющих нестабильность работы (колебания температуры, механические нагрузки, внешние электромагнитные помехи и др.). При всей совершенности навигационной аппаратуры фазовые шумы являются основной причиной, влияющей на точность навигационного поля. Причины возникновения шумов могут быть самые различные, включая собственные шумы стандартов частоты и времени, шумы приемо-передающих антенн и линий связи между антеннами и стандартами частоты.
Обычно, в качестве линий связи между приемо-передающей антенной и приборами входящим в состав стандарта частоты и времени используется радиочастотный коаксиальный кабель. Но уже в конце 90-х годах прошлого столетия инженеры из NASA для увеличения помехоустойчивости кластера на станции слежения Goldstone Tracking Station провели испытания по замене радиочастотного кабеля на оптоволокно. Результаты испытаний позволили сделать выводы о перспективности такой замены.
Передача по оптоволоконным кабелям сигнальной информации в системах наземного сегмента ГЛОНАСС предъявляет высокие требования не только к оптическому волокну, но и к приемо-передающим системам, преобразующим радиочастотный сигнал в оптическое излучение и обратно.
Такие системы должны обладать широкой полосой модуляции (до 6 ГГц) со стороны передатчика и такой же широкой полосой демодуляции с приемной стороны. В настоящее время подобное оборудование не выпускается серийно в связи с его специфическим применением и в основном для военных целей.
Анализ существующих технических решений на рынке производителей оптоэлектронной продукции в России и за рубежом, позволяет сделать вывод о том, что применение оптоволоконных приемопередатчиков с широкой полосой модуляции оптического сигнала и одномодовых оптоволоконных кабелей, позволит повысить помехоустойчивость беззапросной измерительной системы наземного сегмента ГЛОНАСС и GPS путем передачи опорных частот (100 МГц) и синхросигналов (1 Гц) от внешнего стандарта частоты и времени на расстоянии более 50 м по волоконно-оптическому кабелю не ухудшая их характеристик по сравнению с передачей по радиочастотному кабелю.
В данной работе исследовалась аналоговая волоконно-оптическая линия связи (ВОЛС) для беззапросных измерительных систем (БИС) ГЛОНАСС.
Основной целью работы является разработка и исследование модели ВОЛС для передачи опорной частоты 100 МГц от водородного стандарта частоты и времени Ч1-1006.
В работе приведены результаты исследований коэффициентов передачи и шума ВОЛС двух модификаций. В первой модификации ВОЛС использовалась приемо-передающая аппаратура OZ450 (Optical Zonu, USA). Во второй модификации исследовалась аппаратура, разрабатываемая в рамках сотрудничества между [изъято наименование предприятия] и кафедры ФИЛТ ИИФиРЭ СФУ на базе волоконных лазерных диодов и фотоприемных диодов фирмы ООО «Лазерском» (Минск, Беларусь). Результаты исследований показали преимущество собственной разработки ВОЛС по сравнению с OZ450. Для данной конструкции были проведены исследования стабильности передачи сигнала опорной частоты 100 МГц от водородного стандарта частоты Ч1-1006 путем измерения значений дисперсии Аллана.
Полученные результаты могут быть использованы для разработки моделей аналоговых ВОЛС, используемых в БИС ГЛОНАСС.

Купить