Власов И.Б. Глобальные навигационные спутниковые системы (2008) (1151863), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Именно поэтому данная схема названа глубокоинтегрированной (в отечественной литературе ее иногда называют схемой с комплексированием по входам). Храктеристики точности и помехоустойчивости такой схемы близки к потенциальным. 11.2. Тесносвязанная ИСНС Реализация рассмотренного выше оптимального алгоритма требует отказа от широко применяемой в настоящее время двухэтапной схемы обработки сигналов в АП СРНС. Рассмотрим упрощенные алгоритмы комплексирования ИНС с АП СРНС, построенной по традиционной (двухэтапной) схеме. В этом случае на вход комплексного фильтра с АП СРНС могут подаваться либо оценки РНП, либо оценки НП. Соответствующие схемы ИСНС приведены на рнс.
11.3 и 11.4. 163 ИСНС! Г ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ИСН Рис. 11.4. Схема ИСНС с комплексированием по выходам оценок НП 164 Рис. 11З. Схема ИСНС с комплексированием по выходам оценок РНП Следует обратить внимание на то, что в схемах, изображенных на рнс. 11.3 и 1!.4, имеется цепь обратной связи, по которой оценка Хиснс т, сформированная в комплексном фильтре, вводится в блок первичной обработки АП, что позволяет сузить полосы пропускания следящим систем (ССЗ, ССФ, ССЧ) и таким образом повысить нх помехоустойчивость.
Принцип комплексирования, реализованный в этих схемах, в отечественной литературе получил название «комплексирование на первичном уровне» илн «комплексирование по выходам». Характеристики точности и помехоустойчивости этих схем несколько ниже, чем при комплексировании по входам. 11З.
Слабосвязанная и разомкнутая ИСНС Для практической реализации схем, приведенных на рис. П.З и 11.4, требуется доработка блоков первичной обработки АП вЂ” организация цепи ввода оценки ХПСнС~„перестройка параметров ССЗ, ССФ, ССЧ. Если это нежелательно, можно разорвать упомянутую обратную связь, приняв В и О. В результате получаются приведенные на рис.
11.5 и 11.6 слабосвязанные схемы, называемые также 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рис. 11.5. Схема ИСНС с комплексированием на вторичном уровне нсырых» измерений АП СРНС 165 ИСНС! Рис. 11.6. Схема ИСНС с комплексированием на вторичном уровне с использованием оценок координат АП СРНС Г ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! Рис. 11.7. Схема ИСНС с коррекцией ИНС 166 схемами комплексирования на вторичном уровне.
Помехоустойчивость АП при этом не повышается по сравнению с автономной АП, улучшается лишь точность оценок. В большинстве современных ИСНС используется именно этот уровень комплексирования. Наконец, самой простой является приведенная на рис. 11.7 разолскнутая схема, предусматривающая только коррекцию данных ИНС оценками НП Х,~па, сформированными в АП. Сравнительные достоинства и недостатки описанных схем ИСНС приведены в табл.
11.2. Таблица 11.2 Особенности ИСНС различных типов Основные особеиносси Тио еоплексоооеения Ограниченность сшибок оценок координат и скорости, наличие информации об ориентации и угловой скорости, минимальные изменения в аппаратуре Все перечисленные качества разомкнутой систем ы плюс возможность выставки и калибровки ИНС в полете. Возможность использования в АП СРН С оценок, полученных в ИНС, для сужения области поиска по задержке и частоте Более высокая но сравнению со слабосвязанной ИСНС помехоустойчивость Точность и помехоустойчивость, близкие к оптимальным.
Высокие вычислительные затраты, необходимость существенных изменений в АП СРНС Разомкнутый Слабосвязанный Тесносвязанный Глубокоинтегриро ванный Контрсъзьные вопросьс 1. Какие физические причины делают целесообразным комплексирование СРНС и ИНС? 2. Какие недостатки указанных систем удается скомпенсировать в ИСНС? 167 Первые три из приведенных в табл.
11.2 типов ИСНС могут быть реализованы на базе сушествуюсцих АП, ИНС и сигнальных процессоров, однако более перспективной является разработка и реализация спутниковых н инерциальных датчиков на единой конструктивной и технологической базе. Реализация глубокоинтегрированной схемы возможна только на основе единого комплекса аппаратуры. 3. Какая ИСНС называется глубокоинтегрированной? 4. Какая ИСНС называется тесносвязанной, каковы ее достоинства и недостатки? 5. Какая ИСНС называется слабосвязанной, каковы ее достоинства и недостатки? 6. Какая ИСНС называется разомкнутой, каковы ее достоинства и недостатки? ?. Какая кз перечисленных схем получила наибольшее распространение в настоящее время? 8. Что затрудняет практическую реализацию схем с более высоки уровнем комплексирования? 12.
ПРОЕКТ «ГАЛИЛЕО» Несмотря на принятые правительствами России и США обязательства о предоставлении коммерческих каналов СРНС ГЛОНАСС и ОРБ в безвозмездное пользование мировому сообществу, эти СРНС являются системами двойного применения и остаются собственностью создавших их государств. Поэтому начиная с середины 90-х годов ХХ в. по инициативе Европейского сообщества (ЕС) и Европейского юсмичесюго агентства, ведется разработка проекта европейской спутниковой навигационной системы, получившего название «Проект Галилео». Архитектура зпио проекта является открытой и предполагает взаимодействие с другими СРНС вЂ” модернизированной ОРИ и, возможно, ГЛОНАСС. В частности планируется, что совместно с ОРИ система «Галилео» образует ГНСС, обеспечивающую более высокую точность местоопределения, чем коммерческий канал ОРИ.
В этих условиях ЕС и Европейское космическое агентство (ЕЯА) приступили к созданию совершенно новой открытой СРНС проекта «Галилео», находящейся под управлением гражданской администрации ЕС и ЕЗА и имеющей кроме общедоступного бесплатного навигационного сигнала также ряд оплачиваемых 1заказываемых по подписке) служб с гарантированным качеством навигационного обеспечения. Одновременно запланировано также освоение ряда новых частотных полос и специальных широкополосных сигналов. Выбрана новая среднеорбитальная группировка для НКА «Галилео» с лучшим геометрическим фактором их наблюдения. Программа «Галилео» угвсрждена Президиумом Европейского совета в Барселоне 15 — 16 марта 2002 г.
12Л. Орбитальная группировка проекта «Галилео» Модель орбитальной группировки СРНС «Галилео» предусматривает группировку из 30 НКА на трех средних орбитах высотой 23 616 км с наклонением 56' 19). Напомним, что наклонение шести орбит группировки НКА СРНС ОРЗ равно 55', а трех орбит СРНС 1ЛОНАСС вЂ” 64,8'. Величина наклонения орбит СРНС «Галилео» выбрана с точки зрения обеспечения лучшей наблюдаемости группировки в северном полушарии.
169 Тип группировки СРНС «Галилео» условно обозначен Юа(кег 27/3/1 по имени автора разработок моделей космических группировок. Цифры означают количественное наполнение условных буквенных обозначений моделей Т/Р/Р: Т = 27 — число симметрично размещенных в пространстве НКА; Р = 3 — число плоскостей орбит. Тогда Т/Р =- 9 — число НКА, равноудаленных (симметричных) в каждой орбитальной плоскости.
В группировке используются также три дополнительных активных НКА (по одному на каждой орбите), размещенных в промежутках между равноудаленными НКА. Значение Р = 1 характеризует специфическую геометрию группировки в части межплоскостной фазировки орбит через 360' по возвышениям узлов (азсепйпл поде). Группировка НКА «Галилео» при данной геометрии и высоте орбит повторяется в небе примерно каждые 24 ч, в то время как движение каждого спутника относительно Земли повторяется каждые трое суток.
Показано, что такое размещение НКА имеет преимушество по геометрическому фактору (по сравнению с чисто симметричным размещением тех же 30 НКА) при деградации созвездия в процессе его эксплуатации, когда наблюдается вероятностный выход из строя отдельных НКА. Плановый, так называемый «номинальный» (гарантированный по параметрам), срок службы группировки в составе 27 + 3 начинается через 2 г. после запуска и рассчитан на 1О лет безотказной эксплуатации. Через 13 лет после запуска группировки наступает при вероятности 0,95 отказ одного НКА (режим «Деградация 1»), через 6 месяцев после этого — вероятностный отказ второго (режим «Деградация 2»).
Пока будет подготовлено восполнение созвездия в точках вышедших из строя НКА, в эти точки орбит переводятся активные аппараты из числа дополнительных. Восполнение планируется с помощью зарекомендовавшей себя по надежности ракетой «Союз», осуществляющей оптимизированный по стоимости групповой запуск двух аппаратов. На рис. 12.1 показана обобщенная структура СРНС «Галилео», состоящая нз трех крупных частей: 1) космического сегмента группировки среднеорбитальных (МЕО) и геостационарных (ГЕО) НКА; 2) наземной инфраструктуры, включая комплекс управления; 3) пользовательского сегмента в виде аппаратуры пользователей. В первую очередь следует отметить открытый характер архитектуры системы.
Имеется в виду, что в структуре предусмотрены центры обслуживания пользователей, а также, кроме основного компонента системы, локальные и региональные подсистемы, Впер- 170 ° Первый запуск экспериментального спутника ОВТВ-'>>2а осуществлен в декабре 2005 г. ° Запуск прототипа КА «Галилео» планировался в начале 2007 г. ° Развертывание полной группировки— в ж>10-2012 гг. ° Дополнительно предоставляется информация о целостности ° В составе ОГ 30 КА в трех плоскостях; Н = 23 000 км. Из них три пассивных загмсных КА ° Предоставгение четырех видов услуг ° Оврытый доступ (2 сигнала); 2о = 15>35 (4>В) м ° Коммерческий доступ — еще один сигнал (с дополнительной информацией по целостности и гсридическими гарантиями) ° Для критичных потребителей (авиация, морфлот, хг/д); 2о = 4Д> м ° Для прави>»явственных спецслу»б (фактически аналог военного сигнала); 2о = б,У Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
