Шебшаевич В.С., Дмитриев П.П., Иванцевич Н.В. Сетевые спутниковые радионавигационные системы (2-е издание, 1993) (1141982), страница 74
Текст из файла (страница 74)
334 Проект «Таймейшн», предназначенный для ВМФ США, предусматривал создать четырехкратное покрытие с помощью системы из 21...27 НИСЗ, равномерно размещенных в трех орбитальных плоскостях сдвинутых по долготе на !20'. Высота орбит 1!4...!8) .10» км, наклонеяие 65', периоп обращения 8 ч. Даяьнамерные сигналы НИСЗ, излучаемые на двух когерентно связанных несущих частотах, содержат код принадлежности данному НИСЗ, синхросигнал данной орбиты и служебную информацию. В любой момент из любого места Земли обеспечивается одновременная видимость не менее четырех НИСЗ.
Это позволяет П в пассивном режиме практически мгновенно определять простраяственные ноординаты и поправку к БШВ Кроме того, с помощью доплеровских измерений можно определять составляющие вектора скорости П. Целью проекта 62)В было создание системы обеспечения непрерывнога высокоточного местоопределения неограниченному числу П в любой точке Земли. Двадцать сп)тникав должны были располагаться в четырех созвездиях, по пять НИСЗ в каждом.
Система содержит центральный геостационарный НИСЗ )на высоте Зб 100 км) и четыре НИСЗ, обращающиеся на сии. хронных эллиптических орбитах с апогеем 4! !О' км иад Северным полушарием и перигеем 24. !О' км — над Юж!гым. Созвездия постоянно находятся в зоне вилимостей П данного района. Глобальное покрытие достигалось за счет равномерного распредеяения по энватору четырех созвездий. Сигналы, изтучаемые НИСЗ, модулируются по фазе двоичным кодом, содержащим номер НИСЗ. дальномерный сигнал )псевдослучайная последовательность), метки вре. мена, эфемеридную информацию и пр Сигналы НИСЗ синхронизируются через центральный спутник от наземной станции. Одновременные измерения дальности до четырех НИСЗ, находящихся в поле зрения, позволяли бы определить три координаты места и поправку к шкале времени П.
Измерение доплеровской частоты давало возможность определения составляющих вектора скорости П. Однако в такой системе обеспечить доплеровские измерения трудно. Кроме того, принцип регионального размещения созвездий требует расположения средств КИК по всему земному шару, так как измерительные и информационные радиолинии НИСЗ вЂ” НИСЗ не достигли требуемой надежности. Это заставило пока отказаться от применения высоких НИСЗ с суточным периодом обращения. Проекты «Таймейшн» и 62!В прекратили свое существование посяе слияния в единый новый проект «Навстар» Возрастающая интенсивность движения и повышение скоростей морских и воздушных П привели к возникновению ряда проектов спутниковых систем, решающих совместно залачи навигации и управления движением: «Марсат», «Аэросат», «Плейс», «Эстро-Дэбе», «Диоскуры» и др. В бояшпинстве из них предусматривается использование дальномерных методов радионавигационных определений, основанных на различных способах измерения расстояния П.-НИСЗ илн П--НИСЗ вЂ” НЦН.
В качестве примера рассмотрим проект уВД ААТМ (см. $6л). В рамках этого проекта имеется два сходных варианта построения. Первый вариант содержит гри созвездия НИСЗ для перекрытия терри. торин США и Атлантического н Тихого океанов. Каждое созвездие состоит 386 из шести синхронных НИСЗ, используемых для службы наблюдения (навигации и контроля движения) и для маршрутной связи наземных станций с самолетами. Данные о местоположении и опознавательном сигнале самолетов для службы наблюдения получаются через систему НИСЗ Каждый самолет передает свой дальномерный код один раз в секунду, который ретранслируется через четыре НИСЗ на соответствующий центр навигации и управления. Последний вычисляет местоположение (три координаты и точное время) каждого самолета на основе разности времен прихода сигналов от НИСЗ.
Второй вариант содержит восемь НИСЗ на наклонных эллиптических орбитах, два стационарных свнзных ИСЗ и два дополнительных стационарных ИСЗ над каждым океаном. Каждый из восьми основных НИСЗ оборудован передатчиком и ретрансляторами системы наблюдения. Связные спутники обеспечивают всестороннюю связь иад территорией США, а дополнительные— контроль, цифровую и речевую связь над океанами.
В этом варианте рассматривается применение многофункциональной формы сигнала, позволяющей совмещать аппзратуру наблюдения, навигации и связи. Каждый из самолетов периодически излучает свой опознавательный сигнал, который через НИСЗ поступает в НТ(Н, где по задержкам ретранслированиого сигнала (от четырех разных НИСЗ) определяется местоположение самолета. Кроме рассмотренных известен ряд проектов по перспективным направлениям использования принципов спутниковой навигации, основанных на высокоточном определении местоположения и знании единого точного времени системы предупреждения столкновений самолетов, опознавания («свой - чужой»), глобального метеобеспечения (определение координат воздушных шаров-зондов, действующих морских буев) и т. д.
В последнее время появились сведения о параметрах отечественной ССРНС «Глонасс» !187, 190, 2141. При определенной идентичности требований, предъявляемых к системам «Навстар» и «Глонасс», сопоставительный анализ их параметров иллюстрирует общность и различие в принятии разработчиками конкретных инженерных решений. Основные параметры указанных систем приведены в табл. 23.1 В 1985 г, программа создания ССРНС «Навстар» вступила в завершающий этап развития, который предусматривает создание эксплуатационной системы.
В 1991 г. функционировало 16 НИСЗ. По мере разработки и испытаний, а также накопления реальных данных о возможностях использования ее для гражданских потребителей выявились недостатки, обусловленные заложенными проектными решениями, направленными прежде всего на обеспечение ее использования в военных целях. С учетом реальных гражданских потребителей рядом организаций проведено обоснование проектов спутниковых систем, предназначенных как для навигационного обеспечения, так и для передачи с их помощью различных видов информации.
К числу этих систем относятся проекты «Навсат», «Гранас», «Геостар», «)(4обилсат», «Скайлинк» и др. [194]. таблица 23.1 Сравнение параметров систем «Глонасс> и «Навстар» Значение параметра Примечание Наименование параметра «Глонасс» «Навстар» 20180 55 Круговая 12 19100 64,8 Круговая 11,4 18-.24 «Глонасс» включает три резервных НИСЗ число плоскостей орбит число НИСЗ в плосности орбиты Рабочие частоты: )ь МГ 6 3 — 4 1575,4 1602,5... ...1615,5 Для «Глонасс» ткззаиа полоса частот сигналов 24 НИСЗ На наличие второй часто. ты в системе «Глонасс» указывают (175, 214! 1227,6 1240 1, М Разделение навигацнокиых сигналов НИСЗ Метод измерения РНП 50 150 750 7,5 Высокоста- бильный БСЧ 37,5 Высокоста- бильиый БСЧ Проект «Навсат», предложенный европейским космическим агентством ЕЗА, предусматривает возможность пассивных навигационных измерений на борту П по рабочему созвездию, включающему не менее четырех НИСЗ.
В связи с этим сеть включает 24 спутника на трех круговых орбитах с периодом обращения 12 ч и с наклонением 55 (такая структура планировалась первоначально для использования в СРНС «Навстар»). В проекте гражданской системы «Навсат» предлагается использовать более простой навигационный сигнал, 337 Орбиты НИСЗ: высота, км наклонение, град тип период обращения, ч Структура сети: число НИСЗ Навигационный кадр: скорость передачи, бит/с длительность типового элемента кадра (стропи), с время передачи полного навигационного сообщения, с объем полного навигационного сообщения, бит 10' Синхронизация излучения навигационных сигналов Кодовое Беззапрос- ное измере- ние псевдо- дальности и радиальной псевдоско- рости Частотное Ьеззапросное измерение псевдо- дальности и радиальной псевдо- скорости обеспечивающий снижение стоимости БАП.
Навигационный сигнал каждого НИСЗ формируется на наземном центре, в зоне действия которого он находится, и ретранслируется им в течение временного окна, закрепленного за данным НИСЗ. Иначе говоря, в системс «Навсат» используется временное разделение сигналов различных НИСЗ. Характер разделения и излучения сигналов существенно упрогцает БАП за счет ее одночастотного исполнения и использования одного канала для последовательной обработки сигналов НИСЗ. Кроме того, аппаратура НИСЗ упрощается за счет выполнения лишь функции ретранслятора сигналов и снижения средней мощности, потребляемой от бортовой сети за счет импульсной работы передатчика. Основные операции по формированию этого сигнала возлагаются на наземный центр управления.
Это приводит также к существенному упрощению аппаратуры НИСЗ, оставляя за ней лишь функции ретрансляции навигационных сигналов. При указанной концепции взаимодействия НИСЗ и наземного комплекса последний включает сеть распределенных по поверхности Земли региональных центров, объединенных линиями связи (в том числе и через НИСЗ) в структуру кольцевого типа и управляемых с помощью, главного центра (ГЦ), который может быть совмещен с одним из региональных центров (РЦ). Оборудование РЦ и ГЦ обеспечивает определение эфемерид НИСЗ, взаимную временную синхронизацию РЦ, формирование и передачу на НИСЗ навигационного сигнала, контроль технического состояния НИСЗ н сети в целом, управления бортовой аппаратурой НИСЗ и т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
