Перов А.И., Харисов В.Н. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования (4-е издание, 2010) (1142025), страница 87
Текст из файла (страница 87)
Для полностью развернутой орбитальной группировки космических аппаратов космического комплекса ГЛОНАСС должна быть обеспечена целостность навигационного поля с вероятностью 0,99 в соответствии с таблицей: 6. Для всех КА, используемых по целевому назначению, эквивалентная погрешность псевдо дальности и псевдо скорости в пространстве за счет ошибок космического сегмента с вероятностью 0,95 на любом суточном интервале на этапе штатной эксплуатации космического комплекса при использовании сигналов с открытым доступом и передаваемой в них эфемеридно-временной информации не должна превышать: Этап 3 Этап 1 Этап 2 6,2 1,4 3,5 псевдо дальность,м псевдо ско ость, м/с 0.007 0.013 0.010 7.
Расхождение системной шкалы времени ГЛОНАСС с национальной шкалой всемирного координированного времени УТС(Я1) с вероятностью 0.95 не должно превышать: 530 8. Погрешность определения времени потребителем в системной шкале времени ГЛОНАСС за счет ошибок космического сегмента на любом суточном интервале на этапе штатной эксплуатации с вероятностью 0.95 не должна превышать: Направления совершенствования СРНС ГЛОНАСС Этап 2 Этап 1 Этап 3 100 нс 40 нс 12 нс 9. Для полностью развернутой группировки НС ГНС ГЛОНАСС обеспечи- вается доступность системы не ниже 0,997, целостность 0,99 (10 с).
Совершенствование аппаратуры НС будет проводиться по следующим на- правлениям: введение излучения навигационного радиосигнала в диапазоне /.3 (- 1200 МГц); введение новых сигналов с кодовым разделением; гарантированное обеспечение излучения радионавигационных сигналов в течение всего срока активного существования; срок активного существования НС «Глонасс-М» будет не менее 7 лет, а НС «Глонасс-К» — не менее 10 лет; бортовой стандарт частоты, применяемый на НС, должен иметь вариацию частоты не более 10 1з при времени измерения 1 сутки; обеспечение возможности размножения на борту эфемеридной и частотно- временной информации (ЭЧВИ) по исходным данным, передаваемым с назем- ных средств управления, а также расчета ЭЧВИ по результатам межспутнико- вых измерений; проведение бортовым комплексом управления анализа состояния бортовой аппаратуры и выработка управляющих команд для поддержания работоспо- собности НС, а также формирование и передача в навигационном сообщении сигнала «Вызов НКУ», в том числе и в навигационную аппаратуру потребителя при неисправности, влияющей на качество решения целевой задачи; среднеквадратические погрешности эфемерид, не должны превышать: для НС «Глонасс-М» вдоль орбиты — 5 м, в боковом направлении — 5 м, в радиальном направлении — 1 м, по составляющим вектора скорости — 0,02; 0,02; 0,17 см/с соответственно; для НС «Глонасс-К» вдоль орбиты — 3,5 м, в боковом направлении — 3,5 м, в радиальном направлении — 0,5 м, по составляющим вектора скорости — 0,02; 0,02; 0,17 см/с соответственно.
Указанные выше точности должны обеспечиваться на интервале штатного и автономного функционирования для полностью развернутой орбитальной группировки с межспутниковыми измерениями (работа с бортовой аппарату- рой межспутниковых измерений (БАМИ)) и закладке информации о парамет- рах вращения Земли. При работе без БАМИ указанная точность обеспечивается 531 Глава 14 на интервале между очередными закладками. Автоматизированное управление НС (АСУ НС), их информационное обеспечение, контроль и поддержание параметров навигационного поля реализуются входящим в состав АСУ наземным комплексом управления (НКУ) с соответствующим специальным программным обеспечением во взаимодействии с бортовым управляющим комплексом.
Вероятность выполнения этих задач — не менее 0,99. Наземный комплекс управления обеспечивает решение следующих основных задач: управление навигационными спутниками орбитальной группировки; эфемеридно-временное обеспечение НС с заданной точностью, при этом точность измерения текущих навигационных параметров при решении задач ЭВО должна быть не хуже (СКО) 0,17 м по псевдодальности (0,03 м при измерениях по фазе несущей) и 0,17...0,3 м по дальности; мониторинг технического состояния НС и качества излучаемых навигационных сигналов; мониторинг характеристик навигационного поля; поддержание структуры навигационного поля путем своевременного восстановления работоспособности НС после кратковременных отказов или перевода НС в рабочее состояние из числа находящихся в орбитальном резерве; закладка командно-программной и специальной информации и контроль за ее прохождением с проверкой на достоверность; прием и автоматизированную обработку телеметрической информации; проведение сеансов измерения текущих навигационных параметров; сверка, фазирование и коррекция бортовой шкалы времени; организация информационного обмена между элементами НКУ; обеспечение привязки БШВ к СШВ с погрешностью (СКО) не более 1...2 нс на момент измерения; измерение дальности до НС с ошибкой (СКО) не более 1...3 м.
Отметим, что управление и эфемеридно-временное обеспечение НС должно осуществляться в режиме обычного (неавтономного), полуавтономного (с размножением ЭИ и ЧВП на борту) и автономного (с обновлением 1 раз в 10...15 суток информации о ПВЗ) функционирования. Для решения приведенных выше задач в состав НКУ будут входить: модернизированный Центр управления системой (ЦУС-М); существующие и модернизированные командно-измерительные системы (КИС); квантово оптические станции; средства информационно-телеметрического обеспечения; система связи и передачи данных между ЦУС-М и всеми элементами наземного комплекса управления; беззапросные измерительно-вычислительные системы; закладочно-измерительные станции.
532 Направления совершенствования СРНС ГЛОНАСС Поскольку орбитальная группировка, кроме штатно функционирующих 24 НС, может содержать до трех резервных НС и до шести НС, находящихся в режиме выведения на орбиту, НКУ должен обеспечивать управление, информационное обеспечение и контроль орбитальной группировки в составе до 33 НС. Для обеспечения улучшенных характеристик СРНС ГЛОНАСС необходимо улучшать характеристики системы синхронизации, в том числе: стандарты частоты, входящие в состав центрального синхронизатора, должны иметь относительное среднеквадратическое отклонение частоты не более 10 ' при времени измерения 1 сутки; среднеквадратические погрешности взаимной синхронизации сигналов НС в течение интервалов автономного функционирования при штатной работе (с БАМИ) не должны превышать 3...4 нс; при работе без БАМИ вЂ” 8 нс на 12- часовом интервале после закладки.
В результате определение и прогнозирование расхождения СШВ относительно ШВ Госэталона должно осуществляться с погрешностью (СКО) не более 0,3 мкс. 14.2. Сигналы ГНС ГЛОНАСС 14.2.1. Концепция развития навигационных сигналов ГНС ГЛОНАСС В феврале 2008 г. в РФ была принята «Концепция развития навигационных сигналов глобальной навигационной системы ГЛОНАСС», в которой определена необходимость развития навигационных сигналов. Основными целями такого развития являются: обеспечение интересов национальной безопасности в области спутниковой навигации; повышение конкурентоспособности системы ГЛОНАСС; удовлетворение возрастающих требований потребителей; международная интеграция спутниковых навигационных систем.
В Концепции определено, что «в соответствии с интересами национальной безопасности РФ и расширением использования аппаратуры спутниковой навигации гражданскими потребителями при развитии навигационных сигналов необходимо обеспечить сохранение навигационных сигналов, обеспечивающих работоспособность существующего парка аппаратуры спутниковой навигации (АСН). Кроме того, для сохранения паритета в области спутниковой навигации необходимо совершенствовать параметры существующих навигационных сигналов и вводить новые более совершенные навигационные сигналы, поскольку параметры сигналов и их количество в значительной степени определяют характеристики спутниковой навигационной системы в целом». 533 Глава 14 В марте 2008 была создана рабочая группа по координации развития навигационных сигналов ГНС ГЛОНАСС, в которую вошли ведущие специалисты в области спутниковой навигации и разработчики системы, бортовой аппаратуры и аппаратуры потребителей.
Результатом работы этой группы принятая «Концепция развития навигационных сигналов глобальной навигационной системы ГЛОНАСС» была доработана и к моменту сдачи данной монографии в издательство разработан проект второй редакции «Концепции развития навигационных сигналов глобальной навигационной системы ГЛОНАСС», утверждение которой планируется в конце 2009 г. Ниже приводятся основные положения данной концепции. Требовании к навигационным сигналам системы ГЛОНАСС Навигационные сигналы ГНС ГЛОНАСС должны удовлетворять всему спектру требований специальных потребителей и потребителей социальноэкономической сферы. Основными требованиями являются: точность навигационных определений; оперативность навигационных определений; простота аппаратного построения АСН (простота технологии обработки сигнала); устойчивость к помехам; электромагнитная совместимость с навигационными сигналами других ГНСС; взаимодополняемость с навигационными сигналами аналогичных навигационных спутниковых систем; возможность независимого использования сигналов с санкционированным и открытым доступом; информативность навигационного сообщения в навигационных сигналах; возможность компенсации погрешностей измерений, привносимых средой распространения; высокая вероятность декодирования служебной и навигационной информации; высокая эффективность алгоритмов раскрытия неоднозначности фазовых измерений в АСН; высокие потребительские качества АСН, использующей новые сигналы.
Соответствие параметров существующих навигационных сигналов требованиям потребителей Существующие сигналы системы ГЛОНАСС с частотным разделением не полностью отвечают перечисленным выше требованиям потребителей. Для выполнения требований современных и перспективных потребителей, оптимальная совокупность навигационных сигналов для перспективных НКА системы ГЛОНАСС должна состоять из независимых сигналов с частотным, а 534 Направления совершенствования СРНС ГЛОНАСС также кодовым разделением, как для специальных потребителей, так и потребителей в социально-экономической сфере. Международная интеграция спутниковых навигационных систем В настоящее время заключено межправительственное соглашение между США и Европейским Союзом об использовании близких по параметрам сигналов с кодовым разделением в диапазонах А1 (-1.6 ГГц) и А5 (-1.1 ГГц).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
