CC BY
671
Системы дифференциальной коррекции в глобальных спутниковых навигационных системах
Ключевые слова: спутниковая навигация, ГСНС, системы дифференциальной коррекции, дифференциальные поправки, геостационарная орбита, высокоэллиптическая орбита.
Бойков В.В.,
аспирант МТУСИ, e-mail: [email protected]
Системы дифференциальной коррекции (СДК) применяются для повышения точности позиционирования в глобальных спутниковых навигационных системах (ГСНС). В настоящее время существуют СДК с наземными и спутниковыми элементами. Их задача — обеспечить определенную территорию информацией о дифференциальных поправках. Сигналы наземных СДК могут поступать на приемник ГСНС различными способами, в том числе и по беспроводным сетям передачи данных. Спутниковые системы коррекции обычно используют геостационарные спутники.
Наземные СДК разделяют на наземные системы дифференциальной коррекции (англ. GBAS — ground-based augmentation system) и наземные региональные системы дифференциальной коррекции (англ. GRAS — ground-based regional augmentation system). В качестве примеров можно привести
• LAAS (англ. Local Area Augmentation System) — наземная СДК (США);
• DGPS (англ. Differential Global Positioning System) — наземная региональная СДК (ЕС);
Системы дифференциальной коррекции в глобальных спутниковых навигационных системах позволяют существенно улучшить такие рабочие характеристики, как точность, доступность и надежность для определенных категорий потребителей.
Спутниковая СДК поддерживает увеличение точности сигнала за счет использования спутниковой трансляции сообщений. Такие системы обычно состоят из нескольких наземных станций, координаты расположения которых известны с высокой степенью точности. На данный момент разработано и частично применяется несколько спутниковых СДК:
• WASS ^m.Wide Area Augmentation System) и WAGE ^m.Wide Area GPS Enhancement) — поддерживается США
• EGNOS (англ.European Geostationary Navigation Overlay Service) — поддерживается Европейским космическим агентством
• QZSS (англ. Quasi-Zenith Satellite System) — предоставляется Японией
• СДКМ — система дифференциальной коррекции и мониторинга ГСНС Глонасс (РФ)
Как упоминалось ранее, в спутниковых СДК в основном используются геостационарные аппараты. Их основное преимущество — непосредственно геостационарная орбита. В тоже время является привлекательным вариант запуска дополнительных спутников по высокоэллиптической орбите (аналогичные спутникам "Молния" или "Тундра"), что позволит обеспечить более устойчивые характеристики в отдельных районах, удаленных от экватора. Такие спутники двигаются с очень высокой скоростью в перигее, а затем сильно замедляются в апогее. Когда спутник находится близко от апогея, у наземного наблюдателя создаётся впечатление, что спутник почти не двигается в течение нескольких часов, то есть его орбита становится ква-зи-геостационарной (рис.1).
С другой стороны, точка квази-геостационарного спутника может быть расположена над любой точкой земного шара, а не только над экватором, как у геостационарных спутников. Это свойство используется в широтах сильно удалённых от экватора (выше 76-78° с.ш./ю.ш.) Использование вышеуказанных особенностей рассматривается в вариантах дальнейшего развития ГСНС Глонасс.
Спутниковые СДК в будущем станут составной частью ГСНС нового поколения. Для увеличения точности представляется разумным использовать при разработке отечественной ГСНС Глонасс спутниковую СДК с дополнительными космическими аппаратами, как с геостационарными, так и квази-геостационарными орбитами. Это позволит обеспечить улучшенные характеристики для определенных категорий потребителей.
ЛИТЕРАТУРА
1. Перов А.И. ГЛОНАСС: принципы построения и функционирования. — М.: Радиотехника, — 2008. — 688 с.
2. Шебшаевич В.С., Дмитриев П.П., Иванцев Н.В. Сетевые спутниковые радионавигационные системы — М.: Радио и связь, —1993. — 408 с.
3. Galileo Open Service, Signal In Space Interface Control Document. — OS SIS ICD. — Draft 1. — European Space Agency. — February 2008.
4. GNSS augmentation. — Wikipedia. — 2011.
AUGMENTATION IN GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEMS Boykov V.V., MTUCI, [email protected]
Abstract: Augmentation in global navigation satellite systems can significantly improve the operating characteristics such as accuracy, availability and reliability for certain categories of consumers.
Keywords: global navigation satellite system, GNSS, augmentation of GNSS, satellite-based augmentation system, SBAS, differential corrections, geostationary orbit, high elliptical orbit.
