Перов А.И., Харисов В.Н. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования (4-е издание, 2010) (1142025), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Таблица 1.1. Требования к точности определения координат и высоты полета ВС Маршрутный полет Над океаном (безори- ентирная местность) Трассы шириной 20 км Трассы шириной 10 км Местные воздушные линии: 5800 2500 1250 30...40 30...40 30...40 1 категории 11катего ии 500 250 30...40 30...40 Полет в зоне аэ од ома 200 Специальные полеты (разведка полезных ископае- 1...10 мых, поиск и спасение и д . Некатегорированный заход на посадк 50 Заход на посадку: по 1 категории, 0=30 м по11категории, 0=15 м по!11катего ии, 0=2,4 м 4,5...8,5 2,3...2,6 2,0 1,5...2 0,7...0,85 0,2...0,3 18 В ~1.!Π— !.121 приведены несколько иные требования, основанные на концепции требуемых навигационных характеристик (ТНХ или КМР), развиваемой ИКАО (табл.
1.2). Структура спутниковьп радионавигаиионньп систем Таблица 1.2. Требования к точности выдерживания траектории захода на посадку Требования к точности боковых и вертикальных уклонений при категорированных заходах на посадку представляются в виде границ внешнего и внутреннего «туннелей», внутри которых должен оставаться снижающийся по глиссаде самолет с заданными вероятностями. Границы «туннелей» представляют собой предельные значения суммы погрешностей определения координат (в боковом канале) и высоты, а также соответствующих ошибок управления. Сравнение численных значений, приведенных в табл.
1 и 2, показывает, что они не противоречат одно другому. В (1.12, 1.13~ даны несколько иные значения надежностных характеристик (табл. 1.3) захода на посадку по категориям ИКАО, уровни которых, однако, соответствуют приведенным выше из (1.8). Таблица 1.3. Требования к надежности при заходе на посадку по категориям ИКАО Глава 1 Требования, приведенные в табл. 1.1 1.3, относятся к точности и надежности определения координат на различных этапах полета ВС. Следует отметить, что совершенствование процедур и методов управления полетом может привести к обоснованию и формулировке требований к точности определения составляющих скорости и, возможно, времени.
Это, в частности, относится к разработке и использованию алгоритмов управления движением конфликтующих ВС в задаче предотвращения столкновений ВС в воздухе, а также в задаче предупреждения столкновений ВС с наземными объектами и для обеспечения более комфортных условий посадки. Требования к навигационному обеспечению морских судов Требования к навигационному обеспечению морских судов (МС), предьявляемые сейчас и к СРНС, вытекают из необходимости обеспечения безопасности и экономичности плавания, которые зависят от районов и этапов судовождения [1.81: открытое море (океан); прибрежные зоны (на удалении менее 50 миль от берега); узкости, входы в порты и гавани; акватории портов.
Международные требования к точности и надежности навигационного обеспечения морских судов в зависимости от районов плавания определяются ИМО. Требования к навигационному обеспечению судоходства при входах в порты, гавани, в узкостях и акваториях портов определяются соответствующими национальными администрациями. В табл. 1.4 приведены обобщенные требования к навигационному обеспечению морских судов [1.8].
Следует отметить, что приведенные требования находятся в состоянии перманентных корректировок и уточнений, в основном, в сторону их повышения. Это объясняется постоянно возрастающей ценой навигационных ошибок, особенно в условиях роста тоннажа танкеров, опасности и стоимости последствий возможных экологических катастроф из-за столкновений с препятствиями и посадками на мель. Велика также роль определения точного местоположения при проведении народнохозяйственных работ на шельфе таких, как геологоразведка и добыча полезных ископаемых.
Для обеспечения надежности и экономичности движения МС пока не сформулированы требования к определению скорости и времени. Однако представляется, что качественное решение задачи проводки большегрузных танкеров в узкостях, посадки ВС (вертолета) на палубу МС в условиях сильного волнения и шторма может быть осуществлено лишь при получении качественной информации о горизонтальных и вертикальной составляющих скорости МС. 20 Структура спутниковьп радионавигаиионных систем Таблица 1.4. Требования к точности и надежности определения координат морских судов Решаемая задача Погрешность Доступность определения СКО, м Целост- ность Плавание в открытом море 1400...3700 0,99 океане 0,99 0,99...0,997 Плавание в п иб ежной зоне 100...60 0,99 Прохождение узкостей, заходы впо ты Менее 20 0,99...0,997 0,99 Манев и ование впо тах 0,997 0,99 Ка то а ияиокеано а ия 0,25...5 0,9...0,99 Геологоразведка, добыча полезных ископаемых 1...5 0,9...0,99 0,99 * Допустимое время предупреждения находится в пределах единиц секунд — единиц минут в зависимости от задачи и типа МС ** Значения 0,997 относятся к МС большого тоннажа Добавим, что точная корректировка шкалы времени МС может позволить эффективно решать задачи обеспечения надежного опознавания, связи и т.д., а для решения задачи буксировки по морю высотных платформ для добычи полезных ископаемых может потребоваться и информация о пространственной ориентации объекта с точностью (СКО) до единиц — долей угловых минут.
Требования к навигационному обеспечению судов речного флота Требования к навигационному обеспечению плавания судов по рекам и озерам в первой редакции Российского радионавигационного плана не были сформулированы 11.8] и в настоящее время находятся в стадии обоснования. Предварительно они могут быть определены по аналогии с требованиями к навигационному обеспечению МС при плавании в прибрежной зоне (СКО определения координат 100...4б0 м, доступность и целостность соответственно 0,99...0,997 и 0,99) и при прохождении узкостей и маневрировании в портах (СКО определения координат менее 8...20 м, доступность и целостность соответственно 0,99...0,997 и 0,99).
Для речных судов помимо определения точного местоположения важно иметь и базу данных с цифровым описанием фарватера и различного рода препятствий, отмелей, порогов, рифов и т. д. Требования к навигационному обеспечению наземных объектов 21 К наземным объектам относятся автомобильный и железнодорожный транспорт, объекты геологоразведывательных подразделений, топогеодезиче- Глава 1 ских и землеустроительных служб. Для обычных транспортных средств требуемая СКО определения координат находится в пределах единиц метров— единиц километров 11.81, причем при необходимости, например для обеспечения точной ориентировки в городе, соответствующая точность равна единицам — первому десятку метров.
При этом определение точного местонахождения должно комбинироваться с использованием базы данных (БД) городской застройки. Учитывая возможности навигационного обеспечения с помощью НАП СРНС, в качестве современного требования для автомобильного транспорта следует считать СКО определения местонахождения, равную 10...50 м. Требования геологоразведки и добычи полезных ископаемых, а также привязки наземных радиосредств составляют 1...5 м, а необходимая СКО проведения топогеодезических и землеустроительных работ — 0,01...5 м. Требования к надежности определения места наземных объектов, как правило, не заданы ~1.81.
Исключение составляют требования по доступности для геологических работ, добычи полезных ископаемых и геодезической привязки, которая составляет 0,95. С учетом условий, при которых используются наземные средства, специальные требования к определению скорости, как правило, не выдвигаются. Однако ряд служб и систем нуждаются в едином точном времени. Такая необходимость возникает при управлении разнесенными в пространстве объектами; при испытаниях, синхронизации систем связи, опознавания; проведении тонких научных исследований и т.д. Требуемая точность может составить десятки (и даже единицы) наносекунд (по крайней мере в относительном режиме). При строительстве и топогеодезических работах в ряде случаев также требуется информация о пространственной ориентации объектов в условиях ограниченной видимости с СКО до единиц — долей угловых минут.
Требования к навигационному обеспечению космических средств Точность навигационного обеспечения космических средств задана на уровне 300...3000 м при доступности 0,95...0,997 ~1.81 и, по-видимому, будет в дальнейшем уточняться до нескольких десятков (и возможно, единиц) метров при решении, например, задачи экстренной посадки на наземный аэродром в условиях категорий ИКАО (см.
табл. 1.1). Довольно высокие требования предъявляются к точности определения скорости (на уровне нескольких сантиметров в секунду), которая необходима, в частности, при сближении и стыковке космических средств. Литература 1.1. Сетевые спутниковые радионавигационные системы/ Под ред. П, П Дмитриева, В. С. Шебшаевича. — М.: Транспорт, 1982. Структура спутниковых радионавигаиионных систем 1.2. Спутниковые радионавигационные системы.