о супутника системи.Результат прогнозу у вигляді поправок до супутникових годинах відносно наземнихзакладаються на відповідні супутники і передаються ними у складі цифровийінформації навігаційного сигналу. Споживачами таким чином встановлюєтьсяєдина шкала часу. Розбіжність цієї шкали з наземної шкалою часу системине перевищує 15 ... 20 нс.
Другою проблемою створеннявисокоорбітальних навігаційної систем є високоточне визначення іпрогнозування параметрів орбіт навігаційних супутників.
Досягнення необхідної точностіефемерид навігаційних супутнику зажадало проведення великого обсягу робіт пообліку чинників другого порядку малості, таких як світлове тиск, нерівномірністьобертання Землі і рух її полюсів, а також виключення дії на супутник впольоті реактивних сил, викликаних негерметичності рухових установокгазовиділення матеріалів покриттів.
Для експериментального визначенняпараметрів геопотенциала на орбіти навігаційних супутників були запущені двапасивних ІЗС "Еталон (" Космос-1989 "і" Космос-2024 "),призначених для вимірювання параметрів їх руху високоточнимиквантово-оптичними вимірювальними засобами. Завдяки цим роботам досягнутав даний час точність ефемерид навігаційних супутників при прогнозі на 30ч складає: вздовж орбіти - 20 м; по бинормали до орбіті - 10 м; повисоті 5 м (СКО).
Льотні випробування високоорбітальних вітчизняноїнавігаційної
системи, що отримала назву ГЛОНАСС,були розпочаті в жовтні 1982 р. запуском супутника "Космос-1413" ... "
У 1995 р. було завершенорозгортання СРНС ГЛОНАСС до її штатного складу (24 НС). В даний часробляться великі зусилля по підтримці угрупування.
Розроблено літаковаапаратура АСН-16, СНС-85, АСН-21, наземна апаратура АСН-15 (РІРВ), морськаапаратура "Шкіпер" і "Репер" (РНИИ КП) та ін
Основним замовником івідповідальним за випробування і управління системами є Військово-космічнісили РФ.
У розглянутий періодчасу в США також проведені інтенсивні розробки СРНС. У 1958 р. в рамкахстворення першого покоління атомних ракетних підводних човнів"Полярис" була створена система "Транзит" (аналог СРНС"Цикада"), введена в дію в 1964 р.
На початку 70-х роківрозпочато роботи по створенню СРНС другого покоління - ОР5/"Навстар"(Аналога вітчизняної системи ГЛОНАСС). Супутникова радіонавігаційнасистема GPS повністю розгорнуто в 1993 р.
Відповідно доПостановою Уряду РФ № 237 від 7 березня 1995 р. основними напрямкамиподальших робіт є:
В·модернізація СРНС ГЛОНАСС на основі модернізованого супутникаГЛОНАСС-М з підвищеним гарантійним терміном служби (п'ять років В«і більш замість трьохв даний час) і більш високими технічними характеристиками, щодозволить підвищити надійність і точність системи в цілому;
В·впровадженнятехнології супутникової навігації в вітчизняну економіку, науку і техніку, атакож створення нового покоління навігаційної апаратури споживачів, станційдиференційних поправок і контролю цілісності;
В·розробка і реалізація концепції російської ширококутногодиференціальної підсистеми на базі інфраструктури Військово-космічних сил їївзаємодії з відомчими регіональними і локальними диференціальнимипідсистемами, що знаходяться як на території Росії, так і за кордоном;
В·розвитокспівпраці з різними міжнародними та зарубіжними організаціями іфірмами в області розширення використання можливостей навігаційної системиГЛОНАСС для широкого кола споживачів;
В·вирішення питань,пов'язаних з використанням спільних навігаційних полів систем ГЛОНАСС і GPSв інтересах широкого кола споживачів світового співтовариства: пошук єдинихпідходів до надано послуг світовому співтовариству з боку космічнихнавігаційних систем, узгодження опорних систем координат і системних шкалчасу; вироблення заходів щодо недопущення використання можливостей космічнихнавігаційних систем в інтересах терористичних режимів і угруповань.
Роботи в зазначених напрямках ведуться відповідно довимогами , висунутими різними споживачами (повітряними,морськими річковими суднами, наземними і космічними засобами, топогеодезичні , землевпорядними та іншими службами).
Структура супутникових радіонавігаційних систем
Структура, способи функціонування та необхідніхарактеристики підсистем СРНС багато в чому залежать від заданої якостінавігаційного забезпечення і обрану концепцію навігаційних вимірів. Длядосягнення таких найважливіших якостей, як безперервність і висока точністьнавігаційних визначень, в глобальній робочій зоні у складі сучасноїСРНС типу ГЛОНАСС і GPS функціонуютьтри основні підсистеми (рис. 1):
Г?космічних апаратів (ПКА), що складається з навігаційних ШСЗ (вНадалі її називаємо мережею навігаційних супутників (НС) або космічнимсегментом);
Г?контролю і управління (ПКУ) (наземний командно-вимірювальнийкомплекс (КІК) або сегмент управління);
Г?апаратура споживачів (АП) СРНС (пріемоіндікатори (ПІ) або сегментспоживачів). Різноманітність видів пріемоіндікаторов СРНС забезпечуєпотреби наземних, морських, авіаційних і космічних (в межах ближньогокосмосу) споживачів.
Основною операцією, виконуваної в СРНС з допомогоюцих сегментів, є визначення просторових координат місцеположенняспоживачів і часу, тобто просторово-часових координат (ПВК). Цюоперацію здійснюють відповідно до концепції незалежної навігації, яка передбачаєобчислення шуканих навігаційних параметрів безпосередньо в апаратуріспоживача. В рамках цієї концепції в СРНС обраний позиційний спосібвизначення місця розташування споживачів на основі беззапитним (пасивних)далекомірних вимірювань за сигналами декількох навігаційних штучнихсупутників Землі з відомими координатами.
Вибір концепції незалежної навігаціїі використання беззапитним вимірювань забезпечили можливість досягненнянеобмеженої пропускної здатності СРНС. У порівнянні з залежноюнавігацією, не передбачає процедури обчислень ПВК в ПІ СРНС, сталосяускладнення апаратури споживачів. Однак сучасні досягнення в областітехнологій зробили можливою реалізацію таких підходів при вирішенні проблеминавігаційних визначень в СРНС.
Висока точність визначеннямісцеположення споживачів обумовлена ​​багатьма факторами, включаючи взаємнерозташування супутників і параметри їх навігаційних сигналів. Структура космічногосегмента забезпечує для споживача постійну видимість необхідного числасупутників.
В даний час вважаєтьсядоцільне введення до складу СРНС регіональних додаткових систем,забезпечують реалізацію найбільш суворих вимог споживачів. Ціструктури дозволяють істотно підвищити точність обсервацій, виявляти іідентифікувати порушення в режимах роботи СРНС, неприпустиме погіршенняякості її функціонування і своєчасно попереджати про цеспоживачів, тобто вони можуть здійснювати контроль цілісності системи та підтримуватирежим диференціальних вимірювань.
2.1. Підсистема космічних апаратів
Підсистема космічних апаратів СРНСскладається з певного числа навігаційних супутників. Основні функції НС -формування і випромінювання радіосигналів, необхідних для навігаційнихвизначень споживачів СРНС, контролю бортових систем супутника підсистемоюконтролю та управління СРНС. З цією метою до складу апаратури НС зазвичайвключають:
радіотехнічне обладнання (передавачінавігаційних сигналів і телеметричної інформації, приймачі даних і командвід КІК, антени, блоки орієнтації), ЕОМ, бортовий еталон часу і частоти(БЕВЧ), сонячні батареї і т. д. Бортові еталони часу і частотизабезпечують практично синхронне випромінювання навігаційних сигналів усімасупутниками, що необхідно для реалізації режиму пасивних далекомірних вимірюваньв апаратурі споживачів.
Навігаційні сигнали супутників містять далекомірнікомпоненти і компоненти службових повідомлень. Перші використовують для визначенняв апаратурі споживачів ...
