Перов А.И., Харисов В.Н. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования (4-е издание, 2010) (1142025), страница 57
Текст из файла (страница 57)
Специально разработанные методики позволяют определить и всемирное время в процессе эфемеридного обеспечения системы. Точность получаемых результатов оценивается для координат полюса на уровне 15...20 см, для длительности земных суток — 0,5 мс и для всемирного времени — 1 мс. Регулярное определение ПВЗ по данным наблюдений НС в режиме оперативной службы осуществляется наземным комплексом ГЛОНАСС с 1984 г. Получение этих данных методически и организационно тесно связано с технологией информационного обеспечения спутников ГЛОНАСС, что определяет высокую надежность и оперативность определений, однородность и равномерность распределения данных, а также приемлемую для практических применений точность получаемых значений ПВЗ.
Однако это привносит неко- 370 Наземный сегмент (подсистема контроля и управления) торую специфику в технологию определения ПВЗ. В первую очередь — это региональное размещение КС исключительно на территории России и особенности орбитального построения системы. Определение ПВЗ проводится в процессе технологического цикла управления спутниками ГЛОНАСС, предусматривающего проведение ежесуточных вычислений орбит спутников и ПВЗ по данным наблюдений каждого спутника за предшествующие 8 суток. В каждом таком решении получают оценки трех значений ПВЗ вЂ” двух координат полюса Хр, Ур и скорости вращения Земли (эксцесса длительности суток Р). Текущие значения координат полюса и скорость вращения Земли уточняются в процессе обработки наблюдений методом наименьших квадратов на восьмисуточном интервале. Этот интервал обеспечивает наилучшее усреднение и компенсацию неучтенных возмущений.
Всемирное время определяют при сопоставлении результатов текущих определений орбит спутников с их эфемеридами, вычисленными с использованием данных ПВЗ, согласованных на некоторую начальную эпоху с данными Международной службы вращения Земли. Таким образом, при выполнении каждого суточного технологического цикла получают и реализаций оценок всех четырех параметров: Хр, )'р, Р и (13Т1 — БТС), где и — число спутников. Усреднение этих данных с исключением аномальных значений дает возможность получить более точные оценки суточных значений ПВЗ, которые и составляют ряды данных ПВЗ, определяемых в ПКУ. Обработка результатов ежесуточных определений ПВЗ осуществляется в ЦУС еженедельно.
Полученные результаты передают в вычислительный центр Государственных определений ПВЗ, где используют для вывода срочных и окончательных значений ПВЗ и публикуют в Бюллетене серии Е Госстандарта РФ. Рассмотренные задачи эфемеридного обеспечения решаются в автоматизированном режиме. Требуемая достоверность служебной информации и значительное снижение нагрузки по анализу результатов и нештатных ситуаций достигается включением в пакет помимо основных указанных задач по обработке ИТП программных модулей по контролю входной и выходной информации, а также промежуточных расчетов. 10.2.3.
Технология определения траектории движения спутника Технология обработки ИТП и определения траекторий движений спутников ГЛОНАСС включает несколько вариантов в соответствии с требованиями к точности нахождения и прогнозирования эфемерид спутника, предъявляемыми на различных этапах полета, и составом измерений.
К таким этапам можно отнести: выведение спутника на орбиту; приведение и постановка спутника в системную точку с заданными значениями периода обращения и угловым положением в системной плоскости. 371 Глава 10 В типовых операциях управления ПКУ ГЛОНАСС предусмотрено использование измерений КС в запросном режиме с двумя разновидностями ДН бортовой антенной системы — всенаправленной и узкой.
В первом случае точностные характеристики измерений запросной дальности находятся в пределах от сотен метров до десятков километров. Такие измерения выполняют только на первом этапе полета НС. Проведение измерений во втором случае определяет начало операций по приведению и постановке спутника в заданную системную точку.
Требования к точности определяют, исходя из необходимой точности коррекции орбит по периоду обращения или точности постановки в системную точку с заданными периодом обращения и угловым положением (0,1 с по периоду обращения и О,1' по угловому положению). Определение параметров движения спутника производится по запросным измерениям дальности и радиальной скорости в два этапа. На первом этапе определяются параметры движения спутника по измерениям радиальной скорости с последующей переработкой этих измерений с использованием уточненных по ним начальных условий движения.
На втором этапе вычисляются параметры движения спутника по измерениям дальности и радиальной скорости. Параметры движения спутника на участках приведения и постановки спутника в системную точку находят на мерных интервалах продолжительностью 14 витков. Технология эфемеридного обеспечения на этапе штатной эксплуатации основана на использовании высокоточных измерений дальности КС и включает предварительную обработку измерений (расшифровка данных измерений КС с последующим устранением неоднозначности измерений дальности, калибровкой, приведением измерений к центру масс спутника для компенсации выноса бортовой антенны, учетом ионосферной и тропосферной рефракции). Поправка, учитывающая влияние условий распространения сигнала в тропосфере, рассчитывается по данным метеоусловий в районе КС.
Решение проблемы высокоточных определений орбит возможно при создании высокоточных математических моделей движения и измерений, на точность которых влияют следующие факторы: геофизические, определяемые погрешностью задания системы координат и гравитационного поля Земли; геодинамические, связанные с нахождением координат полюса и неравномерности вращения Земли; а также факторы, обусловленные учетом негравитационных возмущений в модели движения. В основе таких моделей лежит понятие согласующих моделей, которые представляют собой системы геофизических параметров и параметров, определяющих математическую модель движения НС по данным обработки навигационных измерений.
Они не являются фундаментальными, а пригодны только для конкретных орбит и позволяют при наличии высокоточных измерений параметров движения НС и достаточно полном описании действующих на них сил уменьшить влияние погрешностей оп- 372 Наземный сегмент (подсистема контроля и управления) ределения геофизических и геодинамических факторов на точность определения эфемерид конкретного НС за счет уточнения координат измерительных пунктов, параметров гравитационного поля Земли, параметров вращения Земли и включения координат КС и других параметров согласующей модели в состав расширенного вектора состояний НС. При решении задач определения и прогнозирования движения спутника эфемериды рассчитываются путем численного интегрирования дифференциальных уравнений движения комбинированным методом Рунге — Кутта и Адамса в координатной системе, заданной средним экватором и равноденствием эпохи начала бесселева года (в 1975 г.).
В правых частях дифференциальных уравнений учитываются основные возмущающие силы. Гравитационное поле Земли представлено разложением в ряд по сферическим функциям до гармоник степени 8 включительно. При моделировании расчетных аналогов измерений учитываются уходы полюса и поправки ко времени за счет неравномерности вращения Земли. При выводе спутника из системы требование к точности нахождения параметров движения определяют, исходя из необходимости надежного вхождения в связь со спутником. В этом случае параметры движения спутника определяют на мерных интервалах длительностью не менее четырех витков не реже одного раза в месяц.
В состав уточняемых параметров при этом включаются только кинематические. Литература 10.1. Состав ГЛОНАСС// Компьютерный бюллетень ВВЯ КНИЦ ВКС РФ, 1996. 10.2. Вагаюч К 1п1годпс11оп 1о О1оЬа! Ь!ач10а1!оп Ка1е11йе Яувйепзl/ АОАКР 1.ЕСТУКЕ БЕК1ЕБ 207. Був1ет ппр11сабопв апс$1ппоча6че арр11сабопв оГ за!е11йе пач!яайоп, Ь!АТО АОАКР, 1996. 10.3. Губин В, А., Клюев Н. Ф., Костылев А.
А. и др. Основы радионавигационных измерений/ Под ред. Н. Ф. Клюева. — М.: Изд-во Мин. обороны, 1987. 373 Глава 11 Глава 11 ПОДСИСТЕМА КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Приводимые в и. 11.1...11.5 сведения соответствуют Интерфейсному контрольному документу 11.3). 11.1. Орбитальные характеристики спутников В соответствии с целевым назначением система ГЛОНАСС имеет в своем составе подсистему космических аппаратов (навигационных спутников), которая представляет собой орбитальную группировку из 24 спутников. Спутники, излучая непрерывные радионавигационные сигналы, формируют в совокупности сплошное радионавигационное поле на поверхности Земли и в околоземном пространстве, которое используется для навигационных определений различными потребителями.
Структура сети спутников такова, что в каждой точке земной поверхности и околоземного пространства, в которой находится потребитель, в любой момент времени в зоне видимости находится одновременно не менее четырех спутников, взаимное расположение и качество сигналов которых обеспечивает ему возможность координатно-временных измерений с заданными характеристиками. Требование по количественному составу орбитальной группировки обусловлено тем, что заданные точностные характеристики навигационного обеспечения могут быть получены в системе ГЛОНАСС при наличии в орбитальной группировке, например, 21 спутника (по семь спутников в каждой орбитальной плоскости), а остальные обеспечивают "горячий" резерв и высокую устойчивость системы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
