Aeroflex GPSG-1000 Manuel utilisateur

Maintenance Manual

Positional Simulator

GPS/Galileo

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GPSG-1000

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iii

Table of Contents

Chapter 1 - Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 1

Principles of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 1

GPSG-1000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 1

Interconnect Block Diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 3

GPS System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 4

SPS Standard Positioning Service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 7

Position Calculation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 8

GPS Timekeeping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 20

GNSS Accuracy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 21

GNSS Augmentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 22

GPS Modernization Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 25

The Galileo System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 29

Chapter 2 - Troubleshooting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 - 1

General Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 - 1

Preventive Maintenance Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 - 1

Troubleshooting Guidelines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 - 2

Tool Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 - 3

TBD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 - 3

Safety Precautions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 - 4

EMC/Safety Compliance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 - 4

Chapter 3 - Calibration/Verification . . . . . . . . . . . . . . . . 3 - 1

General Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 - 1

Testing Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 - 1

Required Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 - 1

Safety Precautions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 - 1

Test Set Calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 - 2

Calibration Schedule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 - 2

Preliminary Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 - 2

Test Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 - 3

Test Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 - 3

Test Set Calibration Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 - 3

Calibration Menu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 - 4

Reference Frequency Calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 - 5

Output Level Calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 - 5

Test Set Verification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 - 6

Table of Contents

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Verification Schedule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 - 6

Precautions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 - 6

Test Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 - 6

Test Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 - 7

Preset Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 - 8

Remote Communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 - 9

Static Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 - 11

GPS Receiver Test and Loopback Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 - 13

External Trigger Input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 - 16

Internal 10 MHz Reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 - 20

External 10 MHz Reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 - 21

VSWR at Antenna Port . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 - 23

VSWR at Direct Port . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 - 24

RF Output Frequency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 - 25

RF Output Harmonics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 - 26

RF Output Spurious Levels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 - 28

RF Output Level at Antenna Port . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 - 30

RF Output Level at Direct Port . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 - 32

1 PPS Output Signal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 - 34

Chapter 4 - Remove/Install Procedures . . . . . . . . . . . . . 4 - 1

General Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 - 1

Preliminary Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 - 1

Tools Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 - 1

ESD and Safety Precautions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 - 1

Specified Replacement Screws . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 - 1

Inverting Test Set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 - 2

Connectors and Cables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 - 2

Preliminary Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 - 2

Chapter 5 - Parts List . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 - 1

Parts List . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 - 2

Ship Unit, GPSG1000 (A1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 - 2

Mechanical Assembly (A1A1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 - 3

Base Mechnical Assembly (A1A2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 - 4

Chapter 6 - Assembly and Interconnect Drawings . . . . . 6 - 1

Drawings List . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 - 1

GPSG-1000 Ship Unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 - 3

GPSG-1000 Interconnect Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 - 5

GPSG-1000 MECHANICAL Assembly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 - 6

GPSG-1000 driver board Assembly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 - 7

GPSG-1000 panel Control Assembly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 - 8

GPSG-1000 168 Color, 12.1” SVGA TFT, 1000 NITS Assembly . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 - 9

Table of Contents

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GPSG-1000 panel touchscreen Assembly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 - 10

GPSG-1000 touchscreen Control Assembly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 - 11

GPSG-1000 base mech assembly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 - 12

GPSG-1000 GPS chasis mech Assembly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 - 14

GPSG-1000 base card cage mech assembly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 - 15

GPSG-1000 torpedo Assembly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 - 17

gpsg-1000 Digital PCB Assembly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 - 18

gpsg-1000 rf upconverter PCB Assembly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 - 19

gpsg-1000 rf combiner pcb Assembly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 - 20

GPSG-1000 GPS RX pcb Assembly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 - 21

gpsg-1000 auxiliary interface gps pcb Assembly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 - 22

Appendix A - Pin-Out Tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .A - 1

Appendix B - Abbreviations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .B - 1

Abbreviations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B - 1

Appendix C - Test Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .C - 1

Test Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C - 1

Appendix D - Controls and Connectors . . . . . . . . . . . . .D - 1

Front Panel Controls and Connectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . D - 1

Rear Panel Controls and Connectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . D - 3

List of Figures

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List of Figures

TITLE PAGE

Assembly Interconnect Block Diagram) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 3

GPS System Segments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 4

GPS Satellite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 5

GPS Satellite Orbital Planes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 5

GPS SV Block Schematic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 6

GPS SV Signal Data Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 6

GPS Monitor Stations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 7

GPS Navigation Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 8

GPS Almanac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 9

Satellite Relative Position . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 10

GPS Received Signal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 11

GPS Code Correlation Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 12

GPS Nav Data Recover by Moduo 2 Addition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 12

GPS Signal After De-spreading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 13

GPS Subframe Hand-Over Word . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 14

GPS Pseudo Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 15

GPS Pseudo Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 16

Triangulation using one known point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 16

Triangulation using two known point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 17

Triangulation using three known point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 17

Triangulation using two known points in 3D space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 17

Triangulation using three known points in 3D space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 18

Multipath Delays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 18

Atmospheric Delays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 19

GPS v. UTC Time Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 20

SBAS Coverage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 22

GPS Modernization Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 25

Galileo Satellite (GIOVE Test SV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 - 29

GPSG-1000 Radio Altimeter Test Set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 - 1

GPSG-1000 Ship Unit (A1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 - 3

GPSG-1000 Ship Unit (A1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 - 4

GPSG-1000 Interconnect and Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 - 5

GPSG-1000 Mechanical Assembly (A1A1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 - 6

GPSG-1000 Driver Board Assembly (A1A1A1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 - 7

List of Figures

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GPSG-1000 Panel Control Assembly (A1A1A2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 - 8

GPSG-1000 168 Color, 12.1” SVGA TFT, 1000 NITS Assembly (A1A1A3) . . . . . . . . . . . 6 - 9

GPSG-1000 Touchscreen Assembly (A1A1A4) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 - 10

GPSG-1000 Touchscreen Control Assembly (A1A1A5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 - 11

GPSG-1000 Base Mech Assembly (A1A2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 - 12

GPSG-1000 Base Mech Assembly (A1A2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 - 13

GPSG-100 GPS Chasis Mech Assembly (A1A2A2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 - 14

GPSG-1000 RAD/ALT Base Card Cage Mech Assembly (A1A2A2A1) . . . . . . . . . . . . . 6 - 15

GPSG-1000 RAD/ALT Base Card Cage Mech Assembly (A1A2A2A1) . . . . . . . . . . . . . 6 - 16

GPSG-1000 Torpedo Assembly (A1A2A2A1A1A1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 - 17

GPSG-1000 Digital PCB Assembly (A1A2A2A2A1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 - 18

GPSG-1000 RF Upconverter PCB Assembly (A1A2A2A2A2A1) . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 - 19

GPSG-1000 RF Combiner PCB Assembly (A1A2A2A3A1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 - 20

GPSG-1000 GPS RX PCB Assembly (A1A2A4) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 - 21

GPSG-1000 Auxiliary Interface GPS PCB Assembly (A1A2A5) . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 - 22

Ethernet Pin-Out Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A - 1

USB Host 1 Pin-Out Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A - 1

USB Host 2 Pin-Out Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A - 2

USB OTG Pin-Out Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A - 2

DC Power Connector Pin-Out Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A - 2

AUX Connector Pin-Out Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A - 3

Front Panel Controls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . D - 1

Test Set Rear Panel Controls and Connectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . D - 3

PRELIMINARY

Subject to Export Control, see Cover Page for details.

ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY

Double shielded and properly terminated external interface cables must be used with this equipment

when interfacing with the RS-232 and Ethernet.

For continued EMC compliance, all external cables must be shielded and 3 meters or less in length.

NOMENCLATURE STATEMENT

In this manual, GPSG-1000, Test Set or Unit refers to the GPSG-1000 GPS/Galileo Positional Simulator.

PRELIMINARY

Subject to Export Control, see Cover Page for details.

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