Соловьев Ю.А. Системы спутниковой навигации и их применения (2000) (1151868), страница 5
Текст из файла (страница 5)
1.5. Требования к навигационному обеспечению КОСмичЕСких СрЕдотв Точность (СКО) навигационного обеспечения космических средств задавалась на уровне от 300 до 3000 м при доступности 0,95...0,997 1Ц н„по всей видимости, будет в дальнейшем уточняться до нескольких десятков и, возможно, единиц метров нри решении„например, задач привязки изображений прн космическом мониторинге земной поверхности, экстренной посадки на наземный аэродром в условиях категорий ИКАО (табл. 1.1-1.3) и др.
Следует также ожидать предъявления достаточно высоких требований к точности определения скорости, которая необходима, в частности, при сближении и стыковке космических средств. Отметим, что приведенные общие требования потребителей деталнзирукпся в ряде других документов, издаваемых такимн организациями, как ИКАО, ИМО, КТСА, КТСМ и др. Работа по уточнению н проверке выполнения требований продолжается 14-8). Литература к главе 1 1. Российский радионавювционный план. НТЦ "Интернавииция", версии 1, — М., 1994. 2. Российский радионавигационный план. НТЦ "Интернавигация", версия 2, — М., 1997.
3. Добавление В к "Проекту руководства по требуемым навигационным характеристикам для выполнения заходов на посадку, посадок и вылетов". Материалы А1УОР/1б-РР/3, Монреаль, 23.6.97-4.7.97. 4. ОЬег 1г. Р.В., ез а1. КХР Кеошгетпеп1з Гог 4-1) Хат)йаз)оп, 1ОХ ОРБ-98 Ргос., ХазЬичйе.
5. 1.огепх м., ег а). тгААБ мОРБ Кег)шгешепгз — Ча!ыаг)оп тезгшй апд кезв!гз, юх ОРБ- 98 Ргос., ХазЬвлйе. б. РмтпеопЬ К, ез а). ЕОХОБ Оретайопа1 Тезт апб Уа))бапоп Тот С!тй Ат)а1юп — 1)зег Кеоцйешепгз,!ОХ ОРБ-98 Ргос., ХазЬч 1йе. 7. 7оЬпзоп О., Оайппоге 1. Кецшгешеп1з йл ОРБ-Ьазед А1гсгай Сагпег Ргесмоп АрргоасЬ апд !лпбшй, 1ОХ ОРБ-98 Ргос., ХазЬжй)е. 8. Федеральный радионавигационный план, США, 1999.
Глава 2 Спутниковая радионавигационная система ГЛОНАСС 2.1. История создания системы Развитие отечествеавой спупшховой радиоаавигациоппой системы (СРНС) ГЛОНАСС имеет уже практически 40-лепаою истораю, начало которой положено, как чаше всего считают, запуском 4 октября 1957 года в Советском Союзе первого в истории человечества искусствеааого спутника Земли [1, 21 Измерения доплеровского сдвига частоты передатчика этого ИСЗ аа пункте авблюдеаая с взвестаыми коордааатами позволили [21 опредеявть параметры движеаил этого спуппшв.
Обратная задача была очевидной: по азмереаижя того же доплеровского сдвига прв известных координатах ИСЗ определить координаты пункта наблюдения [2, 31, В то жс время, как свидетельствует [31, первое научно-обоснованное предвожеаае об использовании ИСЗ для навигации родилось в Леаивтраце еше до запуска первого советского ИСЗ в период проведения под руководством профессора Шебшаевача В.С. в Левваградской воеиио-воздушиой инженерной академии (ЛВВИА) им. А.Ф. Можайского в период с 1955 по \957 г.г.
исследований воэможностей радиоастроаомическах методов для самолетовождения [3). Материалы исследований докладывались в октябре и декабре 1957 года аа межведомственной конференции в семинаре [41. Научные основы низкоорбитальных СРНС были существенно развиты в процессе выполвеаия исследований по теме "Сцутвикл (1958-1959 гл.), которые осуществляли ЛВВИА им. А.Ф.
Можайского, Институт теорстаческой астрономии АН СССР, Иаститут электромехааика АН СССР, два морских НИИ и Горьковский НИРФИ. Работы проводваись с участием крупных специалистов по аавлитической механике (члеи-корр. АН СССР А.И. Лурье) а расчетам орбвт (ароф. П.Е. Эльясберг). В коллектавах этих оргавизацай по проблеме актшь ао работали М.М. Кобрин, Ю.В. Батраков, Е.Д. Голиков, В.П.
Заколодяжаый, Э.А. Живемский, А.А. Колосов, Л.И. Кузнецов, В,Ф. Проскурип, А.Н. Радчевко, Н.К. Сергеев, Б.А. Смольников, Е.Ф. Суворов, В.А. Фуфаев, Г.И. Черепанов, Е.П. Чуров„В.И. Юющкий и др. [31. Основное ваамааие при этом уделялось вопросам повышения точности паввтвциоааых определений, обеспечевва глобальности, круглосуточаости примепеввя и иезавпсимасти от погодных условий. Проведенные работы позволили перейта в 19б3 голу к опытао-коаструкторским работам аад первой отечественной низкоорбитальной системой, получившей в дальнейшем иазвааие "Цикада".
Вот что писал в 1992 году о решении этой задачи Геаерааьаый конструктор космических систем вавипшии и связи академик М.Ф. Решетнев [11: СПУТНИКОВАЯ РАДИОНАВИГАЦИОННАЯ СИСТЕМА ГЛОНАСС "Полномасштабные работы по созданию отечественной навигационной спутниковой системы были развериупы в середине 60-х годов, а 27.11.1967 года был выведен иа орбиту первый навигационный отечестаениый спутник" (" Космос-192").
В дальнейшем спутники системы "Цикада" были дооборудоваиы приемной измерительной аппаратурой обнаружения терпящих бедствие объектов. Одной из центральных проблем создания спутниковой системы, обеспечивающей беззапросные навигационные определения одновременно по нескольких спутникам, является проблема взаимной сиихроиизации спутниковых шкал времени с точностью до миллиардных долей секунды (наносекуид), поскольку рассинхронизация излучаемых спутниками навигациониых сигналов в 1О нс вызывает дополнительную погрешность в определении местоположения потребителя до 10-15 м. Решение зааачи высокоточной сиихронизации бортовых шкал времени потребовало установки иа спутниках высокостабильных бортовых цезиевых сгандартоа частоты с относительной нестабильностью РЕ-13 и наземного водородного стацаарта с относительной нестабильностью 1ьŠ— 1 4, а также создания наземных средств сличения шкал с погрешностью 3-5 ис.
Второй проблемой создания высокоорбитапьной иавигациониой системы является высокоточное определение и прогиозироваиие параметров орбит навигационных спутников. Летные испытания высокоорбитальной отечественной навигационной системы, получившей название ГЛОНАСС, были начаты в октябре 1982 года запуском спуппша "Космос- 1413"..." В ! 995 году было завершено развертываиие СРНС ГЛОНАСС до ее ппатного состава (24 КА). Современное состояние системы характеризуется материалами раздела 2.8. Разработаны самолетная аппаратура А-744, СНС-85, наземная аппаратура АСН-15 (РИРВ), морская аппаратура "Шкипер" и "Репер" (РНИИ КП), "Бриз" (КБ "Навис" ), самоле1'- ная аппаратура А-737, "Интер" (МКБ "Компас" ) и др.
(6, 7]. Основным заюичиком и ответственным за испьпаиия и управление системой являются Военно-космические силы (ВКС) РФ (сейчас Ракетиые войска стратегического назначения, РВСН). Основными направлеииями дальиейших работ по системе определены [81: в модернюация СРНС ГЛОНАСС иа основе модернизированного спутника ГЛОНАССМ с повышенным гарантийным сроком службы (пять и более лет вместо трех в юстоящее время) и более совершенными техиическими характеристиками, что позволило бы повысить надежность и точность системы в целом; ° работы по внедрению технологии спутниковой навигации в отечественную экономику, науку и технику, а также создание нового поколения навигационной аппаратуры потребителей, станций дифференциальных поправок и контроля целостности; ° разработка и реализация концепции Российской широкозониой дифференциальной подсистемы иа базе инфраструктуры ВКС и ее взаимодействия с ведомственными региональными и локальными дифференциальными подсистемами, находящимися как на территории России, так и за рубежом; в развитие сотрудничества с различными международными и зарубежными организациями и фирмами в области расширения исгюльзования возможностей навигационной системы ГЛОНАСС для широкого круга потребителей; ° решение вопросов, связанных с использованием совместных навигационных лолей систем ГЛОНАСС и ОРБ в интересах широкого круга потребитедей мирового сообщества.
Среди последних вопросов: ° поиск единых подходов к вопросу предоставлениа услуг мировому сообществу со стороны космических навигационных систем; ° согласование опорных систем координат и системных шкап времени; ° выработка мер по недопущению использования возможностей космических навигационных систем в интересах террористических режимов и группировок. Работа в указанных направлениях ведется в соответствии с требованиями, выдвигаемыми различными потребителями (воздушными, морскими и речными судами, наземными и космическими средствами, топогеодезическими, землеустроительными и другими службами). Ряд подробностей по истерии создания системы приведен в [9-11].
2.2. Назначение, общая характеристика и состав системы Основное назначение СНРС второго поколения ГЛОНАСС вЂ” глобальная оператнвиаа навигация приземных подвижных объектов: наземных (сухопутных, морских, воздушных) и низкоорбитальных космических. Термин "глобальная оперативная навигация" означает, что подвижной объект, оснащенный навигационной аппаратурой потребителей (НАЩ, может в любом месте приземного пространства в любой момент времени определить (уточнить) параметры своего движения — три координаты н три составляющие вектора скорости [12]. Система разработана по заказу и находится под управлением Министерства Обороны РФ (РВСН). Распоряжением Президента РФ №38-рп от 18.2.99 г.