ITU-R M 823-3 FRENCH-2006 Technical Characteristics of Differential Transmissions for Global Navigation Satellite Systems from Maritime Radio Beacons in the Frequency Band 283 5-312 an.pdf

1、 Rec. UIT-R M.823-3 1 RECOMMANDATION UIT-R M.823-3*Caractristiques techniques de la transmission de donnes en mode diffrentiel pour les systmes mondiaux de navigation par satellite partir de radiophares maritimes dans les bandes de frquences 283,5-315 kHz (Rgion 1) et 285-325 kHz (Rgions 2 et 3) (19

2、92-1995-1997-2006) Domaine de comptence Plusieurs administrations ont mis en uvre un service de correction en mode diffrentiel pour les systmes mondiaux de navigation par satellite (GNSS) partir de stations de radiophares. La prsente Recommandation indique les caractristiques techniques auxquelles c

3、e service devra se conformer pour la transmission de corrections aux systmes GPS et aux systmes mondiaux de navigation par satellite GLONASS. Elle dcrit par ailleurs les divers types de message de correction en mode diffrentiel utiliss pour ces systmes de navigation par satellite ainsi que le format

4、 de ces messages. Elle donne en outre des dtails concernant les horaires de transmission des messages. LAssemble des radiocommunications de lUIT, considrant a) la Rsolution No602 de la Confrence administrative mondiale des radiocommunications pour les services mobiles (Genve, 1987) (CAMR Mob-87); b)

5、 quen vertu du numro 5.73 du Rglement des radiocommunications, dans la bande 285-325 kHz (283,5-325 kHz dans la Rgion 1) et dans le service de radionavigation maritime, les stations de radiophare peuvent aussi transmettre des informations supplmentaires utiles la navigation, utilisant des techniques

6、 bande troite, condition de ne pas affecter de faon significative la fonction premire du radiophare; c) la Recommandation UIT-R M.631 sur lutilisation de systmes de radionavigation maritime hyperboliques dans la bande 283,5-315 kHz; d) les caractristiques techniques dfinies dans les Actes finals de

7、la Confrence administrative rgionale pour la planification du service de radionavigation maritime (radiophares) dans la zone europenne maritime (Genve, 1985); e) que la prcision des donnes de navigation escompte au moyen du systme mondial de navigation par satellite (GNSS) sera de 13-36 m (avec une

8、probabilit de 95%) dans les conditions gnrales dutilisation; f) que cette prcision, certes adapte aux besoins de navigation en gnral, savrera insuffisante pour certains types particuliers de navigation, tels que la navigation sur des voies deau troites, les manuvres dapproche portuaire ou pour les i

9、nstruments de mesure de position dans les systmes de cartes lectroniques; *Cette Recommandation doit tre porte lattention de lOrganisation maritime internationale (OMI), de lOrganisation de laviation civile internationale (OACI), de lAssociation internationale de signalisation maritime (AISM) et du

10、Comit international radiomaritime (CIRM). 2 Rec. UIT-R M.823-3 g) que les autres applications maritimes spcialises, telles que la pche, la surveillance de la navigation, le dragage, la pose de cbles et de canalisations, limplantation de boues et autres structures en mer, exigent parfois une prcision

11、 suprieure celle offerte par le GNSS en gnral; h) que la prcision et lintgrit des donnes de navigation peuvent tre amliores considrablement grce des corrections en mode diffrentiel mises par des stations de rfrence convenablement situes; j) que, pour des raisons dordre technique, conomique et admini

12、stratif, lutilisation de radiophares maritimes devrait offrir une possibilit ralisable pour la transmission des corrections en mode diffrentiel; k) que la propagation des signaux mis par les radiophares maritimes se fait essentiellement par londe de sol avec une porte utile du mme ordre de grandeur

13、que la porte oprationnelle des signaux de la station de rfrence; l) que les radiophares maritimes assurent actuellement la couverture des eaux ctires dans de nombreuses rgions du monde, permettant ainsi dappliquer de manire efficace et conomique une norme mondiale pour la transmission de corrections

14、 en mode diffrentiel; m) que les tudes actuelles concernent particulirement la transmission de corrections relative au systme GPS/GLONASS, mais les mmes principes sappliquent dautres systmes de radionavigation terrestres, tels que Loran-C/Chayka, recommande 1 que les caractristiques techniques relat

15、ives un service de correction en mode diffrentiel des donnes du GNSS utilisant les radiophares maritimes, mettant dans les bandes 283,5-315 kHz (Rgion 1) et 285-325 kHz (Rgions 2 et 3) et aux rcepteurs associs, soient conformes celles indiques dans lAnnexe 1. Annexe 1 Caractristiques du systme de tr

16、ansmission de corrections en mode diffrentiel dans le GNSS 1 Caractristiques techniques 1.1 La frquence porteuse du signal de correction en mode diffrentiel dune station de radiophare maritime doit tre un multiple entier de 500 Hz. 1.2 La tolrance de frquence de la porteuse doit tre de 2 Hz. 1.3 Le

17、format gnral des messages doit tre tel quindiqu la Fig. 1, qui reprsente le contenu dtaill des deux premiers mots de 30 bits de chaque type de trame ou de message. Chaque trame a une longueur de N + 2 mots, les donnes du message tant contenues dans N mots. Le Tableau 1 donne la liste minimale des ty

18、pes de messages utilisables pour la transmission. Le format et la teneur de ces types de messages doivent tre tels quindiqus sur les Fig. 2 7 pour le systme GPS et sur les Fig. 8 12 pour le systme GLONASS. Lalgorithme de parit doit relier des mots de 30 bits partir de sous-trames de dix mots, au moy

19、en du Code de Hamming (32,26). Il convient dutiliser des messages de type 6 ou 34 (N = 0 ou N = 1) si aucun autre type de message nest disponible. Rec. UIT-R M.823-3 3 Bits relatifs ltat de la station: 111 Entranent lindication, par lquipement de lutilisateur, que la station de rfrence ne fonctionne

20、 pas correctement. 110 Entranent lindication, par lquipement de lutilisateur, que la transmission nest pas contrle. Dautres codes peuvent tre employs par le fournisseur du service pour les diffusions dans des conditions de bon tat de fonctionnement. TABLEAU 1 Types de messages GPS Numro de type de m

21、essage Dsignation GLONASS Numro de type de message 1 Corrections du GNSS en mode diffrentiel (ensemble complet de satellites) 31 3 Paramtres de la station de rfrence 32 4 Donnes de bases (datum) de la station de rfrence 4 5 Etat de la constellation 33 6 Trame nulle 34 (N = 0 ou N = 1) 7 Message alma

22、nach de radiophare 35 9 Corrections du GNSS en mode diffrentiel (sous-ensemble de satellites) (Ces messages peuvent remplacer les messages de type 1 ou 31) 34 (N 1) 16 Message spcial 36 27 Message almanach tendu de radiophare 27 4 Rec. UIT-R M.823-3 Rec. UIT-R M.823-3 5 6 Rec. UIT-R M.823-3 Rec. UIT

23、-R M.823-3 7 TABLEAU 2 Contenu dun message de type 4 Paramtre Nombre de bits Facteur dchelleet units Porte DGNSS 3 1 000 = GPS 001 = GLONASS 010 = Rserv 011 = Rserv 100 = Rserv 101 = Rserv 110 = Rserv 111 = Rserv DAT 1 1 0 = Datum Local 1 = WGS-84/PE-90 Rserv Datum Code Caractre N 1 Datum Code Carac

24、tre N 2 Datum Code Caractre N 3 Datum Sub Div Caractre N 1 Datum Sub Div Caractre N 2 DX (facultatif)(1)DY (facultatif)(1)DZ (facultatif)(1)4 8 8 8 8 8 16 16 16 1 1 1 1 1 1 0,1 m 0,1 m 0,1 m 3276,7 m 3276,7 m 3276,7 m (1)Complment 2 NOTE 1 Le champ DGNSS identifie le systme DGNSS de la station de rf

25、rence. Une diffusion GPS diffrentielleest identifie par 000, et une diffusion diffrentielle GLONASS par 001. 8 Rec. UIT-R M.823-3 TABLEAU 3 Contenu des messages de types 5 et 33 Paramtre Nde bit Explication Rserv 1 Simple bit rserv pour lextension future ventuelle du nombre de satellites au-del de 3

26、2 Identit de satellite 2-6 Format normalis (1-32, 32 tant indiqu en totalit par des zros) Liaison IOD (GPS) Liaison Tb(GLONASS) 7 Le bit rgl 0 indique que cette information sapplique aux donnes de navigation avec IOD (mission de donnes) ou Tbdans les types de message 1 et 9 (GPS) ou 31, 34 (GLONASS)

27、 Etat des donnes (Bn GLONASS) 8-10 Informations normalises concernant ltat des donnes de navigation par satellite. Pour le GPS, trois zros indiquent que toutes les donnes sont valables; lun quelconque des trois bits rgls 1 indique un problme avec une partie ou la totalit des donnes. Pour le GLONASS,

28、 le bit 8 rgl 1 indique que le satellite nest pas en bon tat; le bit 8 rgl 0 indique que le satellite est en bon tat; les deuxime et troisime bits sont des bits de rserve et sont ignors par lquipement de lutilisateur C/N011-15 Rapport signal/bruit du satellite mesur la station de rfrence. Facteur de

29、 proportionnalit 1 dB(Hz). Gamme de 25 55 dB(Hz). Le bit 15 est un bit de plus faible poids. La valeur 00000 indique que le satellite nest pas suivi par la station de rfrence. Valeur 00001 = 25 dB(Hz) lextrmit infrieure et valeur 11111 = 55 dB(Hz) lextrmit suprieure Validation de ltat 16 Le bit rgl

30、1 indique que le satellite peut tre considr comme tant en bon tat par lquipement dutilisateur du systme DGPS/DGLONASS bien que les donnes de navigation du satellite indiquent que le satellite nest pas en bon tat Nouvelles donnes de navigation 17 Le bit rgl 1 indique que de nouvelles donnes de naviga

31、tion par satellite sont en cours dacquisition par la station de rfrence et en cours dintgration dans le processus de cration de correction de pseudo-porte. Une nouvelle mission IOD/Tbsera bientt indique dans les messages de type 1/31 ou 9/34 Avis de perte de satellite 18 Le bit rgl 1 indique quon pr

32、voit que le satellite va passer de ltat de bon fonctionnement ltat de mauvais fonctionnement. La priode de bon tat restante est estime par les 4 bits suivants Priode restant jusquau passage ltat de mauvais fonctionnement 19-22 Voir le bit 18 ci-dessus. Le facteur de proportionnalit est de 5 min. La

33、gamme est de 0 75 min. Le bit 22 est un bit de plus faible poids. La valeur 0000 indique que le satellite est sur le point de passer ltat de mauvais fonctionnement. La valeur 1111 indique que le satellite va passer ltat de mauvais fonctionnement dans un dlai denviron 75 min Non assign 23-24 Parit 25

34、-30 Format du message de type 6 Trame nulle (GPS) Le message de type 6 ne contient aucun paramtre. Il sera utilis, en cas de besoin, comme remplissage de transmission, lorsque la station de rfrence na pas dautre message prt lenvoi, ou comme moyen de synchronisation du dbut dun message avec un instan

35、t non spcifi. Le message contient les deux premiers mots comme dhabitude avec N = 0 ou 1, selon quun remplissage de transmission pair ou impair est ncessaire. Si N = 1, les 24 bits de donnes dans le mot supplmentaire doivent tre remplis par des chiffres 1 et 0 alterns. La parit doit tre contrle comm

36、e dhabitude. Rec. UIT-R M.823-3 9 10 Rec. UIT-R M.823-3 Rec. UIT-R M.823-3 11 12 Rec. UIT-R M.823-3 Rec. UIT-R M.823-3 13 1.4 Lorsque des messages de type 9 ou 34 sont transmis au lieu de messages de type 1 ou 31 respectivement, un nombre gal de corrections doit tre inclus pour chaque satellite pour

37、 lequel des corrections sont calcules. 1.5 La transmission de donnes en mode diffrentiel doit se faire dune manire continue, synchrone et avec le bit de plus fort poids en premier. 1.6 Le dbit de transmission de donnes est rglable entre 25 (GLONASS seulement), 50, 100 et 200 bit/s. 14 Rec. UIT-R M.8

38、23-3 1.7 Il convient dutiliser la modulation par dphasage minimal (classe dmission G1D). La modulation doit se faire par 90 de retard de phase pour la position binaire 0 et 90 davance de phase pour la position binaire 1. Le changement de phase est linaire par rapport la porteuse, avec une dure de 1

39、bit. TABLEAU 4 Reprsentation 8 bits de lalphabet russe Rec. UIT-R M.823-3 15 FIGURE 13 Contenu dun message de type 27 Message almanach de radiophare Six mots par station, hors en-tte NOTE 1 Rfrence: Normes recommandes de la Commission technique de la radio sur les services maritimes (RTCM) pour les

40、services GNSS diffrentiels (2001), 2.3, p. 4-70. 16 Rec. UIT-R M.823-3 Paramtres Nombre de bits Facteur dchelle et units Porte Latitude 16 0,002747 90(1),(2)Longitude 16 0,005493 180(1),(2)Id station de rfrence N 1 10 1 0 1 023 Frquence 12 100 Hz 190 (tous 0) 599,5 kHz (tous 1) OP = Etat oprationnel

41、 2 - 00 Radiobalise compltement oprationnelle 01 Mode dessai 10 Aucune information disponible11 Non exploite (ou station planifie) Id station de rfrence N 2 10 1 0 1 023(3)Dbit binaire de diffusion 3 000 25 bit/s 001 50 bit/s 010 100 bit/s 011 200 bit/s(4)DAT: date(5)1 0 WGS-84 1 Local R: Reserv pou

42、r le type de synchronisation 1 0 Par dfaut BC: Code de diffusion 1 0 Pas de code ajout 1 Codage CED Nom de station (9 caractres) 72 ASCII (6)Total 144 NbParit 6 * NNb: Nombre de radiobalises dans un message. N: Nombre de mots dans un message contenant des donnes = 6 * Nb.(1) Complment de 2. (2) Posi

43、tion moyenne des antennes de la station de rfrence. Les valeurs + indiquent la latitude Nord ou la longitude Est. (3) Mme identit que celle de la station de rfrence N 1 sil ny en a quune. (4) Les valeurs 100, 101, 110 et 111 sont rserves pour un usage ultrieur. (5) Code 0 si la date employe est suff

44、isamment proche du WGS84 pour convenir lutilisation envisage. (6) Mme format que pour le message de type 16, (ASCII 7 bits avec le bit MSB = 0). Le nom doit tre conforme la Liste de lIALA, forme abrge. Les champs de caractres inemploys devraient tre remplis de zros. 1.8 Dans la zone EMA (zone mariti

45、me europenne) de la Rgion 1, la largeur de bande occupe maximale permise est de 230 Hz. 1.9 Les identits de station de diffusion et de rfrence sont exprimes sous forme de nombres binaires. (Lattribution des identits chaque station de diffusion et de rfrence de radiophare est coordonne par lIALA.) Re

46、c. UIT-R M.823-3 17 1.10 La gamme de frquences du rcepteur doit tre dau moins 283,5 325 kHz, rglable par chelons de 500 Hz. 1.11 La gamme dynamique des rcepteurs doit aller de 10 V/m 150 mV/m. 1.12 Le rcepteur doit fonctionner avec une valeur maximale du taux derreur binaire gale 1 103en prsence dun

47、 bruit gaussien et avec un rapport signal/bruit de 7 dB dans la largeur de bande occupe. 1.13 On peut utiliser des messages de type 9 ou 34 partiellement dcods si la parit des mots qui contiennent les corrections pour un satellite donn et celle de tous les mots prcdents dans le message ont t valides. 1.14 La slectivit et la stabilit en frquence du rcepteur doivent lui permettre de recevoir des signaux de frquence situs moins de 500 Hz de part et dautre, caractriss par des tolrances