Перов А.И., Харисов В.Н. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования (4-е издание, 2010) (1142025), страница 53
Текст из файла (страница 53)
Для решения навигационной задачи из навигационного сообщения извлекаются данные о параметрах движения навигационных спутников на соответствующие моменты времени. В результате обработки этих данных в НАП обычно определяются три (две) координаты потребителя, величина и направление вектора его земной (путевой) скорости, текущее время (местное или в шкале Госэталона Координированного Всемирного Времени ()ТС(Я)), или по другому, 1)ТС(ГЭВЧ) (ГЭВЧ вЂ” Государственный эталон времени и частоты). Разработчиком системы ГЛОНАСС в целом, в том числе НС и программного обеспечения управления НС, является Научно-производственное объединение прикладной механики.
Разработчиком бортовой аппаратуры НС ГЛОНАСС, подсистемы контроля и управления, а также отдельных образцов НАП является Российский научно-исследовательский институт космического 348 Общие сведение о СРНС ГЛОНАСС приборостроения. Он же — обладатель патента на СРНС ГЛОНАСС [В.61. Генеральным заказчиком системы ГЛОНАСС являлись Военно-космические силы (ВКС) Министерства обороны (МО) РФ, которые длительное время осуществляли управление системой ГЛОНАСС и информирование потребителей о ее состоянии (через Координационный научно-информационный центр (КНИЦ ВКС МО РФ)). В настоящее время управление системой ГЛОНАСС осуществляется Космическими войсками РФ.
Основным документом, содержащим описание структуры и наиболее общих характеристик навигационных сигналов и сообщений системы, служит интерфейсный контрольный документ ГЛОНАСС 11.3~. Основные характеристики СРНС ГЛОНАСС (а также аналогичной американской системы ОРК) приведены в табл. 9.1 11.3, 9.11. ГЛОНАСС Па аме , способ 24 (3) 6 4 Круговая 20145 55 (63) 11 ч 56,9 мин Кодовый 24 (3) 3 8 Круговая(~=0+0,01) 19100 64,8+0,3 11ч 15 мин 44 с+5 с Частотный 1598,0625...1609,3125 1242,9375...1251,6875 1 мс 0,511 Скорость передачи цифровой информации (соответственно СИ- и Р- код), бит/с Длительность суперкадра, мин Число кадров в суперкадре Число строк в кадре Система отсчетов времени Система отсчета координат Тип эфемерид 50 2,5 5 15 1)ТС(Я)) П3-90.02 Геоцентрические координаты и их производные 349 Таблица 9.1.
Системные характеристики СРНС ГЛОНАСС (бРБ) Число НС (резерв) Число орбитальных плоскостей Число НС в орбитальной плоскости Тип орбит Высота орбит, км Наклонение орбит, град Драконический период обращения НС Способ разделения сигналов НС Несущие частоты навигационных радиосигналов, МГц: Ы Ь2 Период повторения дальномерного кода (или его сегмента) Тактовая частота дальномерного кода, МГц 1575,42 1227,6 1 мс (С/А- код) 7 дн (Р-код) 1,023(С/А- код) 10,23 (Р(У)- код) 50 12,5 25 5 1)ТС(1) ЯЧО) %68-84 Модифици- рованные кеплеровы элементы Глава 9 Точность определения координат потребителя существенно зависит от условий распространения сигнала в атмосфере, маневренности потребителя, алгоритмов обработки сигналов в НАП и ряда других факторов, которые подробно обсуждены в гл.
7. Там же приведены потенциальные характеристики точности, которые для удобства сведены в табл. 9.2. Таблица 9.2. Потенциальные точностные характеристики СРНС ГЛОНАСС Точность 1 о Па аме Сферическая ошибка по коор- динатам, м 15 Ошибка по координатам в гори- зонтальной плоскости, м 8,5 Ошибка по координатам в вер- тикальной плоскости, м 12 5 Сферическая ошибка по скоро- сти, м/с 0,2 В емя,мкс В перспективе на базе СРНС ГЛОНАСС предполагается создание Единой глобальной системы координатно-временного обеспечения (ЕС КВО) 19.21. Кроме СРНС эта система будет включать: Государственную систему Единого времени с эталонной базой страны; Государственную систему и службу определения параметров вращения Земли; систему наземной и заатмосферной оптической астрометрии; космическую геодезическую систему и т.
д. Считается, что возможности существенного повышения точности навигационных определений связаны с созданием глобальной системы отсчета, использующей само- определяющиеся навигационно-геодезические спутники без привлечения измерений с поверхности Земли 11.1, 1.41.
9.2. Этапы развертывания 350 Теоретические предпосылки к созданию отечественной СРНС впервые были сформулированы [В.5] еще до запуска первого ИСЗ в рамках исследований, проводимых группой сотрудников ЛВВИА под руководством В. С. Шебшаевича в 1955 — 1957 гг., что свидетельствует о приоритете отечественной науки в разработке идеологии СРНС. Первый НС («Космос-192») отечественной низкоорбитальной спутниковой навигационной системы («Цикада»), предназначенной для нединамичных потребителей, был выведен на орбиту в 1967 г.
А уже через год были проведены научные исследования по обоснованию, целесообразности и возможности соз- Общие сведение о СРНС ГЛОНАСС дания Единой СРНС (Единой Космической Навигационной Системы), способной удовлетворить потребности любых наземных, морских, воздушных и космических потребителей с высокой точностью НВО.
В качестве такой СРНС была разработана сетевая СРНС ГЛОНАСС (1972 — 1982 гг.). Развертывание созвездия НС велось поэтапно. Первый спутник СРНС ГЛОНАСС (Космос 1413) был запущен 12 октября 1982 г. К середине 1995 г. всего было запущено 65 НС ГЛОНАСС, а к 1 января 2004 г. — 86, большая часть из которых к настоящему времени уже выведена из эксплуатации. Этапы создания полного орбитального созвездия ГЛОНАСС иллюстрируются данными, приведенными в табл. 9.3 19.3].
Таблица 9.3. Этапы развертывания СРНС ГЛОНАСС Окончание работы/ состояние Номер блока Дата начала аботы Дата зап ска Номер, Космос Но- ме 12.10.87 12.10.87 07.10.87 15.06.88 15.06.88 15.06.88 351 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 1413 1490 1491 1519 1520 1554 1555 1593 1594 1650 1651 1710 1711 1778 1779 1780 1838 1839 1840 1883 1884 1885 1917 1918 1919 1946 1947 1948 12.10.82 10.08.83 10.08.83 29.12.83 29.12.83 19.05.84 19.05.84 04.09.84 04.09.84 18.05.85 18.05.85 25.12.85 25.12.85 16.09.86 16.09.86 16.09.86 24.04.87 24.04.87 24.04.87 16.09.87 16.09.87 16.09.87 17.02.88 17.02.88 17.02.88 21.05.88 21.05.88 21.05.88 15.11.82 03.09.83 31.08.83 07.01.84 15.01.84 13.06.84 18.06.84 22.09.84 28.09.84 28.06.85 14.06.85 24.01.86 24.01.86 19.10.86 19.10.86 19.10.86 12.01.84 05.07.84 27.09.84 27.09.84 30.06.86 16.08.85 25.10.85 28.11.85 04.09.86 08.11.85 09.08.87 28.02.87 16.05.87 20.02.87 15.07.88 15.06.88 06.06.87 30.08.88 01.02.89 10.05.90 19.03.91 11.06.91 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 8 9 9 9 10 10 10 11 11 11 12 12 12 Общие сведение о СРНС ГЛОНАСС Продолжение табл.
9.3. 70 71 72 73 74 75 2324 2325 2362 2363 2364 2374 27 27 27 г8 28 28 14.12.95 14.12.95 14.12.95 30.12.98 30.12.98 30.12.98 29.01.01 23.07.01 нет данных нет данных 31.о1.ог нет данных 26.04.99 18.01.96 29.01.99 29.01,99 18.02.99 05.01.01 Но- Номер, ГЛОНАС С Дата зап ска Дата начала аботы Номер блока ме 353 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 783 787 788 789 711 791 792 793 794 795 701 796 797 712 798 713 714 715 716 717 718 719 720 721 722 723 724 725 726 727 728 729 13.10.00 13.10.00 13.10.00 01.12.01 01.12.01 25.12.02 25.12.02 25.12.02 10.12.03 10.12.03 10.12.03 26.12.04 26.12.04 26.12.04 25.12.05 25.12.05 25.12.05 25.12.06 25.12.06 25.12.06 26.10.07 26.10.07 26.10.07 25.12.07 25.12.07 25.12.27 25.09.08 25.09.08 25.09.08 25.12.08 25.12.08 25.12.08 05.11.00 04.11.00 21.11.00 04.01.02 13.02.03 21.01.03 31.01.03 31.01.03 02.02.04 29.01.04 08.12.04 26.02.05 06.02.05 07.10.05 22.01.06 31.08.06 31.08.06 03.04.07 12.10.07 03.04.07 04.12.07 27.11.07 25.11.07 08.02.08 25.01.08 22.01.08 26.10.08 05.11.08 13.11.08 17.01.09 20.01.09 12.02.09 Окончание работы/ состояние 21.01.07 12.09.06 14.12.05 25.08.07 09.07.06 01.01.07 24.09.06 23.09.06 19.04.07 01.05.09 18.06.09 04.05.08 16.06.08 + 09.07.07 + + + + 29 29 29 30 30 31 31 31 32 32 32 33 33 33 34 34 34 35 35 35 36 36 36 37 37 37 38 38 38 39 39 39 Глава 9 Здесь в графе «Окончание работы/состояние» показаны даты окончания работы спутника; знаком + отмечены рабочие спутники орбитальной группировки на 11.09.09 г.; аз — аварийный запуск; эгс — эталонный геодезический спутник.
В соответствии с указом Президента РФ от 24 сентября 1993 г. началось официальное использование системы ГЛОНАСС с промежуточным созвездием спутников. Штатная эксплуатация ГЛОНАСС началась в конце 1995 г., когда сеть НС объединила 24 рабочих спутника. Считается, что такое созвездие имеет некоторую избыточность, так как, например, даже 22-спутниковое созвездие ГЛОНАСС, созданное к середине 1995 г., обеспечивало непрерывное навигационное поле в течение суток. При этом потребители могли наблюдать от 5 до 8 спутников. В 199б г. Правительство России [9.4] подтвердило сделанное на 10-й Аэронавигационной конференции ИКАО предложение о предоставлении мировому авиационному сообществу канала стандартной точности системы ГЛОНАСС, обеспечивающего определение координат с характеристиками точности, показанными в табл.