Интерфейсный документ ГЛОНАСС, страница 4

Погрешность привязки шкалы системноговремени ГЛОНАСС к шкале UTC(SU) не должна превышать 1 мкс.Погрешность сверки шкалы времени НКА со шкалой времени ЦС непревышает 10 нс на момент проведения измерений.Шкала системного времени ГЛОНАСС корректируется одновременно сплановой коррекцией на целое число секунд шкалы Координированноговсемирного времени UTC. Коррекция шкалы UTC на величину ±1с проводитсяМеждународным Бюро Времени (BIH/BIPM) по рекомендации Международнойслужбы вращения Земли (IERS). Коррекция шкалы UTC производится, какправило, с периодичностью 1 раз в год (в полтора года) в конце одного изкварталов: в 00 часов 00 минут 00 секунд полночь с 31 декабря на 1 января – 1-йквартал (или с 31 марта на 1 апреля – 2-й квартал, с 30 июня на 1 июля – 3-йквартал, с 30 сентября на 1 октября – 4-й квартал) и осуществляетсяодновременно всеми пользователями, воспроизводящими или использующимишкалу UTC.Предупреждение о моменте и величине коррекции UTC заблаговременно(не менее чем за три месяца) сообщается пользователям в соответствующихбюллетенях, извещениях и другими способами.

НКА «Глонасс» не содержат внавигационных сообщениях данных о коррекции UTC. В навигационном кадреНКА «Глонасс»-M предусмотрено заблаговременное уведомление потребителейо факте, величине и знаке секундной коррекции UTC (см. Раздел 4.5, параметрKP в альманахе системы).23Редакция 5.1 2008ИКД L1, L2 ГЛОНАССРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯПри коррекции UTC, в соответствии с рекомендациями BIH/BIMP,проводится одновременная коррекция системного времени ГЛОНАСС путемсоответствующего изменения оцифровки последовательности секундныхимпульсов бортовых часов всех НКА «Глонасс».

При этом метка времени строкинавигационного кадра ГЛОНАСС (передаваемая каждые 2 секунды) изменяетсвое положение (на непрерывной шкале времени) для синхронизации с 2секундной эпохой скорректированной шкалы UTC. Это изменение происходит в00 часов 00 минут 00 секунд UTC. Общие рекомендации по организациивычислений в НАП(АСН) ГЛОНАСС в момент проведения плановой секунднойкоррекции UTC приведены в Приложении 2.В результате периодического проведения плановой секундной коррекции,между системным временем ГЛОНАСС и UTC(SU) не существует сдвига нацелое число секунд.

Однако, между системным временем ГЛОНАСС и UTC(SU)существует постоянный сдвиг на целое число часов, обусловленныйособенностями функционирования ПКУ:TГЛ = TUTC(SU) + 03 час 00 минДля вычисления эфемерид НКА на момент измеренийнавигационных параметров используются следующие соотношения дляопределения времени в шкале UTC(SU):TUTC(SU) + 03 час 00 мин = t + τc + τn ( tb) - γn (tb) (t - tb),где t - время излучения сигнала по бортовой шкале времени (параметры τc,τn, γn, и tb определены в разделах 4.4 и 4.5).НКА «Глонасс-М» передают коэффициенты B1 и B2 для перехода к шкалевсемирного времени UT1 и поправку τGPS для перехода к шкале временисистемы GPS.составляет не хуже 30нсТочность определения поправки τGPS(среднеквадратическое значение).3.3.4 Система координатПередаваемые каждым НКА системы ГЛОНАСС в составе оперативнойинформации эфемериды описывают положение фазового центра передающейантенны данного НКА в связанной с Землей геоцентрической системе координатПЗ-90.02, определяемой следующим образом:НАЧАЛО КООРДИНАТ расположено в центре масс Земли;ОСЬ Z направлена на Условный полюс Земли, как определено врекомендации Международной службы вращения Земли (IERS);ОСЬ X направлена в точку пересечения плоскости экватора и начального(нулевого) меридиана, установленного Международным бюро времени (BIH);24Редакция 5.1 2008ИКД L1, L2 ГЛОНАССРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯОСЬ Y дополняет геоцентрическую прямоугольную систему координат доправой.В этой системе координат положение точки в пространстве определяетсязначениями координат X,Y,Z.Геодезические координаты точки в системе координат ПЗ-90.02 относятсяк эллипсоиду, значения большой полуоси и полярного сжатия которого даны втаблице 3.2.Геодезическая широта В точки М определяется как угол между нормальюк поверхности эллипсоида и плоскостью экватора.Геодезическая долгота L точки М определяется как угол междуплоскостью нулевого меридиана и плоскостью меридиана, проходящего черезточку М.

Положительное направление счета долгот - от нулевого меридиана квостоку от 0 до 360 градусов.Геодезическая высота H определяется как расстояние по нормали отповерхности эллипсоида до точки М.Фундаментальные геодезические константы и основные параметрыобщеземного эллипсоида, принятые в системе координат ПЗ-90.02 приведены втаблице 3.2.Таблица 3.2 Геодезические константы и параметры общеземного эллипсоида ПЗ 90.02Угловая скорость вращения ЗемлиГеоцентрическая константа гравитационногополя Земли с учетом атмосферыГеоцентрическая константа гравитационногополя атмосферы Земли (fMa)Скорость светаБольшая полуось эллипсоидаКоэффициент сжатия эллипсоидаГравитационное ускорение на экваторе ЗемлиПоправка к гравитационному ускорению науровне моря, обусловленная влияниематмосферы Земли7,292115x10-5 радиан/сВторая зональная гармоника геопотенциала( J20 )Четвертая зональная гармоника геопотенциала( J40 )Шестая зональная гармоника геопотенциала( J60 )Восьмая зональная гармоника геопотенциала( J80 )1082625,75×10-925398 600,4418×109 м3/с20.35×109 м3/с2299 792 458 м/с6 378 136 м1/298,257 84978 032,84 мГал0,87 мГал(- 2370,89×10-9)6,08×10-91,40×10-11Редакция 5.1 2008ИКД L1, L2 ГЛОНАССРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯНормальный потенциал на поверхностиобщеземного эллипсоида (U0)62 636 861,4 м2/с2Примечание: в ряде источников при проведении баллистических расчетовиспользуются нормированные гармонические коэффициенты нормальногогравитационного поля Земли (ПЗ-90.02):__0-9C400 = 790,3×10-9C20 = -484165,0×10 ;Между ними и приведенными в ИКД параметрами существует следующаязависимость:__01/200(J4 ) = - 3 C400J2 = - (5) C20 ;__001/2 0J8 = - (7)1/2 C080J6 = - (11) C 60;Кроме этого, при переходе от нормального к аномальномугравитационному полю Земли следует учитывать следующие соотношения:_____0ΔC40 = C40 - C400ΔC20 = C20 - C2026Редакция 5.1 2008ИКД L1, L2 ГЛОНАССРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ4.

СТРУКТУРА НАВИГАЦИОННОГО СООБЩЕНИЯВ настоящем разделе описывается смысловое содержание и форматнавигационного сообщения, передаваемого НКА «Глонасс» и «Глонасс-М» внавигационном радиосигнале.4.1 Назначение навигационного сообщенияПередаваемое в навигационных радиосигналах НКА «Глонасс» и«Глонасс-М» навигационное сообщение предназначено для проведенияпотребителями навигационных определений, привязки к точному времени и дляпланирования сеансов навигации.4.2 Содержание навигационного сообщенияПо своему содержанию навигационное сообщение подразделяется наоперативную и неоперативную информацию.Оперативная информация относится к тому НКА, с борта которогопередается данный навигационный радиосигнал и содержит:оцифровку меток времени НКА;сдвиг шкалы времени НКА относительно шкалы времени системыГЛОНАСС;относительное отличие несущей частоты излучаемого навигационногорадиосигнала от номинального значения;эфемериды НКА и другие параметры (см.

раздел 4.4).Неоперативная информация содержит альманах системы, включающий всебя:данные о состоянии всех НКА системы (альманах состояния);сдвиг шкалы времени каждого НКА относительно шкалы времени системыГЛОНАСС (альманах фаз);параметры орбит всех НКА системы (альманах орбит);сдвиг шкалы времени системы ГЛОНАСС относительно UTC(SU) идругие параметры (см. раздел 4.5).27Редакция 5.1 2008ИКД L1, L2 ГЛОНАССРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ4.3 Структура навигационного сообщенияНавигационное сообщение передается в виде потока цифровойинформации, закодированной по коду Хемминга и преобразованной вотносительный код.

Структурно поток ЦИ формируется в виде непрерывноповторяющихся суперкадров. Суперкадр состоит из нескольких кадров, кадрсостоит из нескольких строк ЦИ.Границы строк, кадров и суперкадров различных НКА синхронны спогрешностью не более 2 мс.4.3.1 Структура суперкадраСуперкадр имеет длительность 2,5 мин и состоит из 5 кадровдлительностью 30 с. Каждый кадр состоит из 15 строк длительностью 2 с.В пределах каждого суперкадра передается полный объем неоперативнойинформации (альманах) для всех 24 НКА системы ГЛОНАСС.На рис.

4.1. приведена структура суперкадра с указанием номеров кадров всуперкадре и номеров строк в кадрах.28Редакция 5.1 2008ИКД L1, L2 ГЛОНАССРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ2сНомер кадрав суперкадреIIIIVV1, 700000000000000000000000000оперативнаяКХинформация дляКХпередающегоКХНКАKXнеоперативная информация(альманах) дляпяти НКАКХоперативнаяКХинформация дляКХпередающегоКХНКАKXнеоперативная информация(альманах) дляпяти НКАКХоперативнаяКХинформация дляКХпередающего НКАКХKXнеоперативная информация(альманах) дляпяти НКАКХоперативнаяКХинформация дляКХпередающегоКХНКАKXнеоперативная информация(альманах) дляпяти НКАКХоперативнаяКХинформация дляКХпередающего НКАКХKXнеоперативная информация(альманах) для четырех НКАрезервКХрезервКХ85номерразрядав строкеРис.