CC BY
8
УДК 004.201
Шилкина М.В. студент 4 курса
факультет «Телекоммуникаций и радиотехники»
Курмакаев П.А. студент 4 курса
факультет «Телекоммуникаций и радиотехники» Поволжский университет телекоммуникаций и информатики
Россия, г. Самара СПУТНИКОВАЯ РАДИОНАВИГАЦИОННАЯ СИСТЕМА
«ГЛОНАСС»
Аннотация:
Статья посвящена краткой характеристики спутниковой навигационной системы ГЛОНАСС, принципы определения местоположения объектов, особенности системы и ее направление развития. Одна из двух функционирующих на сегодня систем глобальной спутниковой навигации.
Ключевые слова: спутниковая навигационная система ГЛОНАСС ,точность навигации, космические аппараты, определение координат, навигационный сигнал.
Shilkim M.V. student
4 course, faculty «Radio Engineering and Telecommunications» Povolzhsky State University of Telecommunications and Informatics
Russia, г. Samara Kurmakaev P.A.
student
4 course, faculty «Radio Engineering and Telecommunications» Povolzhsky State University of Telecommunications and Informatics
Russia, г. Samara SATELLITE RADIONAVIGATION SYSTEM "GLONASS".
Annotation: The article is devoted to a brief description of the GLONASS satellite navigation system, the principles of determining the location of objects, the features of the system and its direction of development. One of the two current global satellite navigation systems
Keywords: satellite navigation system GLONASS, navigation accuracy, space vehicles, determination of coordinates, navigation signal
В настоящее время орбитальная группировка ГЛОНАСС состоит из 26 спутников, но еще не обеспечивает 100-процентную доступность услуг ГЛОНАСС, однако количество видимых над горизонтом спутников ГЛОНАСС, как правило, равняется трем или более.
В дальнейшем, после развертывания орбитальной группировки из 24-х космических аппаратов, для ее поддержания потребуется делать по одному групповому пуску в год двух КА «ГЛОНАСС-К» на носителе «Союз», что существенно снизит эксплуатационные расходы .
Спутники системы ГЛОНАСС, непрерывно излучают навигационные сигналы двух типов: навигационный сигнал стандартной точности (СТ) в диапазоне L1 (1,6 ГГц) и навигационный сигнал высокой точности (ВТ) в диапазонах L1 и L2 (1,2 ГГц). Информация, предоставляемая навигационным сигналом СТ, доступна всем потребителям на постоянной и глобальной основе и обеспечивает, при использовании приемников ГЛОНАСС, возможность определения :
- горизонтальных координат;
- вертикальных координат;
- составляющих вектора скорости;
- точного времени.
Одновременно с проведением измерений в приемнике выполняется автоматическая обработка содержащихся в каждом навигационном радиосигнале меток времени и цифровой информации. Цифровая информация описывает положение данного спутника в пространстве и времени (эфемериды) относительно единой для системы шкалы времени и в геоцентрической связанной декартовой системе координат. Кроме того, цифровая информация описывает положение других спутников системы (альманах) в виде кеплеровских элементов их орбит и содержит некоторые другие параметры. Результаты измерений и принятая цифровая информация являются исходными данными для решения навигационной задачи по определению координат и параметров движения. Навигационная задача решается автоматически в вычислительном устройстве приемника, при этом используется известный метод наименьших квадратов. В результате решения определяются три координаты местоположения потребителя, скорость его движения и осуществляется привязка шкалы времени потребителя к высокоточной шкале Универсального координированного времени (ЦТС) .
Система ГЛОНАСС состоит из трех подсистем:
- подсистемы космических аппаратов;
- подсистемы контроля и управления;
- навигационной аппаратуры потребителей.
Подсистема космических аппаратов системы ГЛОНАСС состоит из 24-х спутников, находящихся на круговых орбитах высотой 19100 км, наклонением 64,8° и периодом обращения 11 часов 15 минут в трех орбитальных плоскостях. Орбитальные плоскости разнесены по долготе на 120°. В каждой орбитальной плоскости размещаются по 8 спутников с равномерным сдвигом по аргументу широты 45°. Кроме этого, в плоскостях положение спутников сдвинуты относительно друг друга по аргументу широты на 15°. Такая конфигурация ПКА позволяет обеспечить
непрерывное и глобальное покрытие земной поверхности и околоземного пространства навигационным полем.
Сегмент наземного комплекса управления системы ГЛОНАСС выполняет следующие функции:
- эфемеридное и частотно-временное обеспечение;
- мониторинг радионавигационного поля;
- радиотелеметрический мониторинг НКА;
- командное и программное радиоуправление НКА.
Для синхронизации шкал времени различных спутников с необходимой точностью на борту НКА используются цезиевые стандарты частоты с относительной нестабильностью порядка . На наземном комплексе управления используется водородный стандарт с относительной нестабильностью . Кроме того, в состав НКУ входят средства коррекции шкал времени спутников относительно эталонной шкалы с погрешность 3-5 нс.
Наземный сегмент обеспечивает эфемеридное обеспечение спутников. Это означает, что на земле определяются параметры движения спутников и прогнозируются значения этих параметров на заранее определённый промежуток времени. Параметры и их прогноз закладываются в навигационное сообщение, передаваемое спутником наряду с передачей навигационного сигнала. Сюда же входят частотно-временные поправки бортовой шкалы времени спутника относительно системного времени. Измерение и прогноз параметров движения НКА производятся в Баллистическом центре системы по результатам траекторных измерений дальности до спутника и его радиальной скорости .
Навигационная аппаратура потребителей состоит из навигационных приемников и устройств обработки, предназначенных для приема навигационных сигналов спутников ГЛОНАСС и вычисления собственных координат, скорости и времени .
В настоящее время разрабатываются и опробируются навигационные системы, совместно использующие космические сегменты ГЛОНАСС и GPS, что увеличивает как надежность, так и точность измерений
Использованные источники:
1. https://megaobuchalka.ru/9/37841 .html
2. http: //www.glonass-ianc.rsa.ru/GLONASS/currentPosition.php
3. http://www.russianelectronics.ru/leader-r/review/31584/doc/40310/
