Перов А.И., Харисов В.Н. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования (4-е издание, 2010) (1151865), страница 54
Текст из файла (страница 54)
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. 9.4 [1.5]. Таблица 9.4. Точностные характеристики СРНС ГЛОНАСС, гарантируемые разработчиком В отличие от системы бРБ, в СРНС ГЛОНАСС не предполагается использования каких-либо методов загрубления точности (режим селективного доступа в бРЯ).
Кроме того, Россия принимает все меры для обеспечения целостности и надежности обслуживания и полагает, что она будет в состоянии представить уведомление по крайней мере за б лет до прекращения обслуживания. Система ГЛОНАСС с полностью развернутой группировкой НС характеризуется вероятностью обеспечения навигационных определений не хуже 0,947 в непрерывном навигационном поле с точностью, указанной в табл. 9.4 (в Российском радионавигационном плане 1994 г. [9.5] приведены несколько отличающиеся данные; точностные характеристики определения плановых координат, высоты и времени (1 ст) равны соответственно 30 м, 30 м и 1 мкс, а доступность системы — 0,98).
Значение НРОР в этом случае для 93 % потребителей будет менее двух. 354 Общие сведение о СРНС ГЛОНАСС Расчетный ресурс спутников «Глонасс» первой модификации составлял не менее трех лет. Запускаемые в настоящее время НС «Глонасс-М» имеют ресурс не менее 5 лет, что позволяет повысить надежность системы в целом. За счет использования на НС «Глонасс-М» технологии межспутниковых измерений значительно повысится время автономной работы орбитальной группировки и другие ее характеристики. Точностные характеристики определения плановых координат, высоты и времени (1о ) составят соответственно 10 м, 10 м и десятки наносекунд (более подробно о «Глонасс-М» см.
гл. 11). 9.3. Система координат, используемая в СРНС ГЛОНАСС Эфемеридная информация, передаваемая потребителям ГЛОНАСС в составе служебной информации конкретного НС, содержит координаты фазового центра передающей антенны данного НС в геоцентрической системе координат ПЗ-90 (см. гл. 3). Эта система координат, как и принятая в СРНС ОРИ система координат %ОБ-84 18.11, является декартовой системой координат, связанной с Землей, т.е.
ее центр «О» находится в центре масс Земли, ось ОУ направлена к Северному полюсу, плоскость ХОУ лежит в плоскости экватора, о ось ОХ лежит в плоскости Гринвичского меридиана. До 1993 г. в СРНС ГЛОНАСС использовалась система координат СГС-85 19.6~. Несмотря на схожесть систем координат ПЗ-90 (ОХИ) и %ОБ-84 (АУЛР), они различаются в некоторых важных параметрах. Принято сводить эти различия к некоторому повороту системы относительно оси У или У и смещению начала координат (рис. 9.1). Рис. 9.1.
Системы координат П3-90, %08-84 Соотношения, характеризующие переход от координат в системе ПЗ-90 к системе %бЯ-84, можно представить в виде 19.1~ 355 Глава 9 О 1 -3 10 О 0 4310 1 0 4м 0 0 1 1 -3,1998 10 4-1,6968 10 +3,1998 10 ~ 1 0 -1,6968 10 0 1 -141 У + г СК-42 — 80 ПЗ-90 Преобразование координат из референцной системы СК-95 в систему ПЗ вЂ” 90 25,0 — 130,94 — 81,76 ПЗ-90 СК-95 Преобразование координат из системы координат %08 — 84 в систему ПЗ вЂ” 90 1 +0,9696 10 в 0 -0,9696 10 ~ 1 0 1,10 0,30 . 0,90 =(14-0,12 10 ~) У + г 5908-84 0 0 1 ПЗ-90 356 Смещение координат точки на земной поверхности в двух указанных системах координат оценивается по результатам измерений как не превышающее 15 м (в среднем 5 м). В 2008 году в системе ГЛОНАСС была введена модернизированная версия системы координат: ПЗ-90.02 (Распоряжение Правительства РФ от 20.06.07 № 797/Р).
При модернизации общеземной системы координат ПЗ вЂ” 90 были максимально использованы данные об установлении общеземных систем координат, полученные отечественными и международными научными организациями из многолетних наблюдений искусственных спутников Земли и космических объектов.
На основании этих данных в модернизированной системе координат ПЗ вЂ” 90.02 изменены долготная ориентировка и линейный масштаб. Они приближены к значениям, принятым в системе координат Международной земной сети (1ТЙР). Ниже приведены формулы преобразований между различными системами координат (значения координат даны в метрах). Преобразование координат из референцной системы СК-42 в систему ПЗ вЂ” 90 Общие сведение о СРНС ГЛОНАСС Преобразование координат из системы координат !ТКИ вЂ” 2000 в систему ПЗ вЂ” 90.02 0,36 — 0,08 2 г — 0,18 Пз-90.02 1ткг — 2000 Преобразование координат из системы ПЗ вЂ” 90 в систему ПЗ вЂ” 90.02 ! -0,6303 10 0 =(1 — 0,22 10 ) +0,6303 ° 1О 1 0 — 1,07 у + — 003.
0 1 г ПЗ-90 0,02 ПЗ-90.02 Обратное преобразование координат из системы ПЗ вЂ” 90.02 в систему ПЗ вЂ” 90 1 +0,6303 10 0 — 0,6303 10 ~ 1 0 0 0 1 — 1,07 -0,03 . 0,02 =(1»0,22 10 в) у + г ПЗ-90.02 ПЗ-90 9.4. Частотно-временное обеспечение. Шкалы времени системы ГЛОНАСС 357 Частотно-временное обеспечение реализуется системой синхронизации ГЛОНАСС, которая обеспечивает формирование единой системной шкалы времени, синхронизацию бортовых шкал времени каждого НС с СШВ, расчет частотно-временных поправок, определение расхождения СШВ относительно шкалы Государственного эталона координированного всемирного времени УТС 18П), расчет поправок БШВ к СШВ, закладку поправок на борт НС !дважды в сутки) для передачи их потребителям в составе навигационного сообщения. !Общие сведения о единицах мер времени, системах отсчета и шкалах времени приведены в гл.
2.). Система синхронизации включает в свой состав [1.31: 1. Цезиевые БЭВЧ НС, обеспечивающие формирование и хранение БШВ НС. Суточная относительная нестабильность частоты составляет 5.10 'з для НС «Глонасс» и 1 10 'з для НС «Глонасс-М». Точность взаимной синхронизации бортовых шкал времени НС «Глонасс» составляет 20 нс !!о. ), а спутников «Глонасс-М» — 8 нс. Глава 9 2. центральный синхронизатор (цС) системы, обеспечивающий формирование СШВ с помощью водородных стандартов частоты с суточной нестабильностью частоты не хуже 1...5 1О и относительной нестабильностью частоты — 14 не хуже 1.10 'з. Для системы ОРИ эти параметры имеют значения 3.10 ' и 1 10 '2 соответственно (для одного из этапов использования системы).
3. Аппаратуру привязки, обеспечивающую определение расхождения СШВ и 11ТС(Я!), которое не должно превышать 1 мс (1 сг). Погрешность привязки этих шкал не должна превышать 1 мкс (1 о.). 4. Систему контроля фаз (СКФ), осуществляющую активные и пассивные измерения дальности до всех НС и передачу результатов измерений на центр управления системой (ЦУС) для сверки БШВ и СШВ. 5. Контрольные станции, обеспечивающие контроль и управление БШВ и передачу ЧВП на НС. 6.
Программные средства вычислителей ЦУС, обеспечивающие согласованную работу подсистем, периодическое определение ухода БШВ относительно СШВ, расчет и прогнозирование ЧВП для НС. При этом учитываются влияние релятивистских и гравитационных эффектов на формирование БШВ (см. п. 7.4). Частотно-временные поправки рассчитываются на каждом витке НС и закладываются на борт НС два раза в сутки. ЧВП представляют собой два параметра линейной аппроксимации смещения БШВ относительно СШВ (см. и. 7.7), при этом погрешность прогноза БШВ на 12 ч составляет в среднем 14 нс. В НС «Глонасс-М» используются более стабильные цезиевые стандарты частоты, которые обеспечивают погрешность прогноза БШВ на 12 ч, равную 5 нс. Шкала системного времени ГЛОНАСС корректируется одновременно с плановой коррекцией на целое число секунд шкалы Координированного всемирного времени 1!ТС.
Коррекция шкалы 1!ТС на +1с проводится Международным бюро времени (В1Н/В1РМ) по рекомендации Международной службы вращения Земли (1ЕКЯ). Коррекция шкалы 1!ТС производится, как правило, с периодичностью один раз в год (в полтора года) в конце одного из кварталов: в 00 ч 00 мин 00 с в полночь с 31 декабря на 1 января — 1-й квартал (или с 31 марта на 1 апреля — 2-й квартал, с 30 июня на 1 июля — 3-й квартал, с 30 сентября на 1 октября — 4-й квартал) и осуществляется одновременно всеми пользователями, воспроизводящими или использующими шкалу (1ТС. Следовательно, между СШВ ГЛОНАСС и 13ТС (Я!) не существует сдвига на целое число секунд.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
