22.4. УПРАВЛЯЮЩИЙ АЛГОРИТМ
Управляющий алгоритм (диспетчер) обеспечивает совместное функционирование ПО и ВТО, включая в определенной последовательности те или иные задачи обработки, регулируя обмен информацией между ПО, ВТО и взаимодействующими системами и устанавливая сообразно сложившейся обстановке подрежимы работы.
Представление о функциях управляющего алгоритма дает его обобщенная схема на рис. 22.2.
Блок «Начальные установки» предназначается для организации начального пуска рабочего режима и включается однократно при установке АП в даииый режим. Диспетчер обращается к этому блоку для установки нужных признаков и массивов информации, а также для проверки полноты ввода начальных данных, в том числе альманаха. Если в результате анализа готовности обнаружилась недостаточность исходных данных, дальнейшая программа не отрабатывается.
Следует обратить внимание на одну особенность временной организации решения различных задач. Те задачи, которые решаются оперативно в каждом навигационном цикле, отрабатываются сосредоточенно во времени и с наименьшей его затратой. В то же время ряд задач, результаты которых используются не в каждом навигационном цикле, могут решаться распределение во времени, по частям, занимая в каждом навигационном цикле его небольшие свободные участки. Первые задачи условно относят к оперативным, вторые — к фоновым.
Если в результате проверки полноты ввода начальных данных обнаружилась готовность АП к работе, диспетчер включает решение задачи выбора рабочего созвездия (с пересчетом альманаха на данный момент времени). Поскольку в дальнейшем это решение может производиться одновременно с установившимся режимом навигационных определений, эта задача решается распределенно во времени, как фоновая. Решение завершается формированием массива данных о рабочих спутниках.
Следующий блок предназначен для проверки необходимости перезаписи эфемерид, поскольку комплекты эфемеридных данных рассчитываются на
Рис. 22.2. Алгоритм, управляющий подрежимами
некоторые узловые моменты времени и закладываются в кадр привязанными к этим моментам, так что содержание их сменяется при наступлении очередных узловых моментов. В ССРНС «Глоиасс» эфемеридная информация оперативно обновляется каждые 30 мин. В моменты, кратные получасу, в кадре произойдет смена эфемерид и некоторой служебной информации. Значит, и в АП надлежит заменить ранее принятые эфемериды используемых спутников. В блоке «Проверка необходимости перезаписи эфемерид» анализируется текущее время, фиксируются моменты, кратные интервалу обновления, и устанавливаются признаки обновления эфемерид, в результате чего в процессе ПО из кадра каждого используемого спутника будут выделены новые эфемеридные массивы.
Блок «Выбор подрежима» анализирует состояние ПО и по результатам этого анализа устанавливает один из подрежимов: «Синхронизация», «Эфемериды», «Измерение». Первый используется в том случае, если не все включенные в рабочее созвездие спутники засинхронизированы. Прн этом проводится поиск и захват сигнала спутника, после чего он регистрируется как «засинхронизированный». Затем ПО переводится в подрежим «Эфемериды», если только не проводилась синхронизация временно потерянного спутника, эфемериды которого уже имеются.
На подрежим «Эфемериды» диспетчер выводит ПО в двух случаях: после синхронизации каждого нового спутника, привлекаемого к навигационной работе, и при наступлении очередного узлового момента смены эфемеридной информации. Во втором случае перезаписывается эфемеридная информация по всей группе используемых спутников. С завершением обновления эфемерид ПО, как правило, переводится в подрежим измерений. Если же за это время какой-то спутник оказался потерянным, для возобновления режима слежения за его сигналом диспетчер включает вновь подрежим синхронизации.
В подрежиме «Измерения» проводятся навигационные определения. Сначала анализируется число засинхронизнрованных спутников. При полном их наборе решается НАВЗ, при недостатке диспетчер возвращает подрежим «Синхронизация». В зависимости от класса и назначения АП переход к решению НАВЗ происходит при наличии трех или четырех засинхронизнрованных спутников.
Решение НАВЗ, как указывалось в § 22.3, может содержать только радионавигационные определения или (при использовании АНС) наряду с радионавигационными определениями также счисление и коррекцию координат.
Для одноканальной аппаратуры характерна последовательная циклическая обработка сигналов четырех спутников. В установившемся подрежиме «Измерения» следящие системы сохраняют сопровождение сигналов каждого из спутников. Однако в более продолжительных подрежимах, «Синхронизация» и «Эфемериды», возникает опасность потери слежения за сигналами. Для предотвращения срыва синхронизации в этих подрежимах может применяться процедура «Подслеживание», состоящая в том, что после окончания работы с каждым последующим спутником проводится подслеживание всех ранее синхронизированных сигналов.
Поскольку со временем у выбранного оптимального рабочего созвездия геометрический фактор начинает расти, возникает необходимость смены рабочего созвездия. Блок «Повторение выбора созвездия» анализирует качество рабочего созвездия и при необходимости повторяет решение задачи.
Блок «Отображение информации» обеспечивает выдачу на дисплей той информации, которая для установленного режима использования АП должна высвечиваться.
Приоритетность выполнения отдельных операций устанавливается адресными прерываниями, которые имеют несколько временных уровней.
