Соловьев Ю.А. Системы спутниковой навигации и их применения (2000) (1151868), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Огромный обшественный резонанс вызвала н катастрофа пассажирского судна "Адмн)нш Нахимов", повлекшая за собой смерть сотен людей„которой можно было бы избежать при более совершенном нав1лационном обеспечении. Исключительно велика также роль точного местоопределения при проведении народнохозяйственных работ на шельфе, таких, как геологоразведка и добыча полезных ископаемых. ТРВВОВДНИЯ К СПУТНИКОВЫМ РДДИОНДВИГаЦИОННЫМ СИСТЕМДМ Таблица 1.4. Требования к точности и надежности определения координат морских судов ' Допустимое время нрелупрежлення находится в пределах от единиц секунд до единиц минут в завнснмостн от задачи н типа МС. ' ° Значение 0,997 относятся к МС большого гопника. Для обеспечения и экономичности движения МС пока не сформулированы требованна к определению скорости и времени.
Однако представляется, что качественное решение задачи проводки большегрузных танкеров в узкостях, посадки ВС (вертолета) на палубу МС в условиях сильного волнения н, особенно, шторма может быть осушествлено лишь при получении качественной информации о горизонтальных и вертикальной составляющих скорости МС. Добавим, что точная корректировка шкалы времени МС также, как и ВС, позволит, в частности, эффективно решать задачи обеспечения надежного опознавания, связи и т.д., а задача буксировки по морю высотных платформ лля добычи полезных ископаемых может потребовать и информации о пространственной ориентации обьекта с точностью (СКО) до единиц — долей угловых минут.
1.3. Требования к навигационному обеспечению судов речного Флота Для речных потребителей исходными при определении требований к радионавигационным системам являются основные характеристики внутренних водных путей, а именно: габариты судового хода, его глубина и соотношения главным размерам судов (длина, ширина, осадка). Требования речных потребителей к доступности РНС зависят от районов плавания н составляот: по Единой глубоководной системе Европейской части России — 0,999; по рекам Сибири — 0,99.
Требования речных потребителей к целостности составляют для движения по внутренним водным путям — 0,99. В табл. 1.5 и 1.б приведены требования речных потребителей к точности определения места судна в зависимости от решаемых задач и районов плавания для крупногабаритных судов (типа Волга-Дон) (2]. ГЛДВД 1 1В Таблица 1.5. Требования речных потребителей к навигационному обеспечению Таблица 1.6.
Обобщенные требования речных потребителей к навигационному обеспечению 1.4. Требования к навигационному обеспечению наземных объектов К наземным объектам относятся автомобнльный н железнодорожный транспорт, объекты геологоразведывательных подразделеннй, топогеодезнческвх н землеустроительных служб [2). Требования наземных потребителей к точности местоопределения транспортных средств зависят от предназначення тех нлн нных технологлй контроля н управления транспортными процессамн. Прн решении большинства задач, связанных с обеспеченнем безопасности движения н оргашпацин перевозок пассажиров н грузов в процессе хозяйственной деятельностн„требования к точностн местоопределения транспортных средств с погрешностью не хуже 100 м (предельная погрешность) в настоящее время удовлетворяют потребности автомобнльно-дорожной отрасли.
Прн решения спецнальных задач (слеженне за зкологнческн опасными грузами, защита от угона н поиск угнанных средств н т,д.) требовання к точности местоопределения являются более высокими — не хуже 5...! 5 м (предсльная погрешность). ТРЕВОВАНИЯ К СПУТНИКОВЫМ РАДИОНАВИГАЦИОННЫМ СИСТЕМАМ 17 Требования наземных потребителей к размерам рабочей зовы задаются исходя из анализа территориально-пространственных условий реализации задач, использующих информационные технологии: ° территория Российской Федерации, территории стран ближнего и дальнего зарубежья— при организации внутрироссийских и межгосударственных перевозок; ° глобальная зона — при организации смешанных перевозок, включающих перевозку грузов речным и морским транспортом. Требовании к дискретности (темпу) обновления координатной информации задаютса на основании анализа структуры тех или иных технологий: ° при контроле и управлении большими группировками (системами) транспортных средств — не более 1 с (по каждому транспортному средству, входящему в состав группировки); ° при решении специальных задач — не более 1 с; ° прн контроле и управлении одиночнымн транспортными средствами при их движении в условиях города н по магистралям — 0,5...1 мнн.
При формировании требований к доступности наземных потребителей к радионавигационным системам исходят из критериев решения (достижения) тех нли иных задач, реализуемых при использовании соответствующих технологий контроля н управления транспортными процессами. При контроле и управлении большими группировками транспортных срелств, а также при решении специальных задач допускается не более одного процента сеансов навигации, в которых ие выполняются требования по точности. Отсюда требование к доступности данной категории транспортных средств к РНС определяется значением вероятности не менее — 0,99. Прн контроле и управлении одиночными транспортными средспжми допустимая доля сеансов, в которых требования по точности не выполняются„может составлять величину до 5 '/~, что обуславливает значение требований к доступности РНС дяя одиночных транспортных средств на уровне 0,95.
Требования потребителей автомобильно-дорожного комплекса к целостности РНС задаются исходя нз возможностей парирования в автоматизированных системах контроля и управления транспортными процессами тех временных интервалов, на которых потребителям поступает от РНС недостоверная (ложная) навигационная информация. Противодействовать такой информации системы управления транспортными процессами могуг ограниченное время. Именно численное значение возможного времени противодействия ложной информации в системах диспетчерского контроля и управления с заданным уровнем вероятности, по истечении которого должно поступить сообщение о нарушении функционирования РНС, задается в качестве показателя ее целостности.
В существующих системах диспетчерского контроля и управления транспортными процессами время, затрачиваемое на обнаружение н доведение до потребителя сообщений (команд) об исключении из числа действующих ложных источников навигационных сигналов, не должно превышать 15 ..30 с с вероятностью 0,95. Требования потребителей наземного транспорта к радионавигационным системам в обобщенном виде представлены в табл. 1.7 12]. Для решения прикладных задач геодезии измерения выполняются относительно пунктов опорной геодезической сети с использованием способов относительных определений. Выход на сантиметровый уровень точности астрономе-геодезических сетей к 2000 г., а в дальнейшем — на миллиметровый уровень к 2010 г.
является одной из основных целей обеспечения решения задач геодинамики. Это особенно важно для обширных сейсмоактивных районов в интересах решения задач прогнозирования землетрясений. Таблмца 1Л. Требования наземных потребителей к радионавигационным системам Таблица 1.8. Требования потребителей к точности геодезического обеспечения Требоваииа и точности (СКО) Задачи геодезического обеспечен на Потребители Создание геоцентрической системы коор- динат (точность отнесения к центру масс Земли), м Космические исследования, фундаментальная наука 1,0 Определение параметров гравитационного поля Земли: высоты геоида (глобально), м уклонения отвесной линни„сек. дуги Навигация, фундаменталь- ная наука, океаиографня, космическая геодезия 1,0 0,5...1,0 италия, фундаментаяьная наука, океанография, космическая геодезия Определение связей систем координат: линейные элементы, и угловые элементы, угл.
с 1,0 О,ОЗ Требуемый уровень точности определения коорднаат межевых знаков опюсительио пунктов Государственных геодюическнх сетей вытекаег из требований к геодезическому обоснованию кадастровых съемок крупного масштаба и закреплению границ землепользования. Фундаментальные задачи решаются средствами и методами спутниковой и традиционной наземной геодезии и гравиметрии.
Прикладные задачи геодезии решмотся методами и средствами наммной геодезии, гран иметрии. Для решения фундаментальных н прикладных задач геодезии ведутся исследования по разработке новых методов и средств и, в первую очередь, по использовавио косми вских радионавипщионных систем и космических геодезических комплексов. Требования к геодезической привязке различных групп потребителей значительно отличаются по точяости и оперативности. Требования геологоразведки и добычи полезных ископаемых по координатам, а также привязки наземных радиосредств составлаот при згом 1...5 м, а необходимая точность (СКО) проведения топогеодезнческих н землеустроительных работ оказывается в диапазоне от 0,01 до 5 м 121. В табл. 1.8 приведены требования потребителей к точности геодезического обеспечения при решении специальных задач.
ТРЕБОВАНИЯ К СПУТНИКОВЫМ РАДИОНАВИГАЦИОННЫМ СИСТЕМАМ условня использования наземных средств, как правило, не ведут к предъявлению специальных требований к определению скорости. Однако ряд служб и систем нуждаются в едином точном времени при управлении разнесенными в пространстве объектами, при испытаниях, при синхронизации систем связи, опознавания, при проведении тонких научных исследований и т.д.
Требуемая точность может составить десятки и даже единицы наносекунд (по крайней мере в относительном режиме). Кроме того, строительство и топогеодезические работы в ряде случаев также требуют информации о пространственной ориентации объектов в условиях ограниченной видимости с точностью !СКО) до единиц — долей угловых минут.