Шебшаевич В.С. Сетевые спутниковые радионавигационные системы (2-е изд., 1993) (1151869), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Приданные космодрому командно-измерительные средства по телеметрическому и траекторному каналам контролируют работу бортовых систем и траекторию полета на участке вывода на орбиту. Система НИСЗ представляет собой совокупность источников навигационных сигналов, передающих одновременно значительный объем служебной информации.
На НИСЗ, как на КА, размещается разнообразная аппаратура: средства пространственной стабилизации, аппаратура траекторных измерений, теле- метрическая система, аппаратура командного и программного управления, системы энергопитания и терморегулирования. С навигационными блоками взаимодействуют бортовой эталон времени и бортовая ЭВМ. Аппаратура потребителей предназначается для приема сигналов от НИСЗ, измерения навигационных параметров и обработки измерений.
Для решения навигационных задач в аппаратуре П предусматривается специализированная ЭВМ. Командно-измерительный комплекс (именуемый также подсистемой контроля и управления) служит для снабжения НИСЗ служебной информацией, необходимой для проведения навигационных сеансов, а также для контроля за НИСЗ и для управления ими как ~ космическими аппаратами.
Длй этого с помощью наземных средств КИК выполняется телеметрический контроль за состоянием спутниковых систем н управление их работой, осуществляется определение параметров движения НИСЗ и управление их движением, проводится сверка и согласование бортовой и наземной шкал времени, а также ведется снабжение П так называемой эфемеридной информацией, т. е. сведениями о текущих координатах сети НИСЗ, информацией о состоянии их бортовых шкал времени, а также рядом поправок. Координирует функционирование всех элементов СРНС центр управления, который связан информационными н управляющими радиолиниями с космодромом и КИК.
К2. ОСОБЕННОСТИ СЕТЕВЫХ СРНС Быстрое развитие н расширяющееся использование СРНС обусловлены достоинствами, вытекающими из осоГ>енностск нх структуры. Эти особенности определяются прежде всего орбитальным расположением и движением РНТ. Основной особенностью является высокая скорость относительного перемещения НИСЗ н П.
С ней связаны возможность применения радиально-скоростного метода навигационных определений н вы- ы сокий уровень быстродействия всех звеньев системы. Эта же особенность позволяет в течение ограниченных интервалов времени получать значительные объемы измерительной информации, а стало быть, пользоваться статистическими методами обработки измерений. Быстрое изменение навигационных параметров (НП) открывает возможность для навигационных определений прн числе НИСЗ, меньшем числа определяемых координат.
Все это предопределяет введение в состав аппаратуры П цифровых ЭВМ. Важной особенностью является допустимость работы в диапазоне УКВ, с чем связаны возможности использования широкополосных сигналов и их пространственной селекции. Орбитальное движение передатчика сигналов позволяет каждым из них обслуживать обширные территории, примыкающие к следу орбиты, ширина которых возрастает с увеличением высоты орбиты. Ввиду суточного вращения Земли эти зоны от витка к витку смещаются по земной поверхности, увеличивая тем самым рабочую область радионавигационной системы.
Несомненными достоинствами СРНС являются: неограниченная дальность действия в приземном слое пространства; высокая точность определения координат и составляющих скорости во всей пространственной рабочей области; однозначность навигационных определений, выдаваемых в единой для всех П системе координат; независимость точности от времени суток, сезонов года и гидрометеоусловий; высокая помехоустойчивость; неограниченность числа обслуживаемых подвижных объектов; возможность при одном и том же радионавигационном поле применять приемоизмерительную аппаратуру разных классов точности и оперативности с различным составом определяемых параметров.
Сетевые СРНС (ССРНС), основанные на использовании координированной по движению и излучению сигналов сети ИСЗ, выступают как глобальные системы непрерывного действия и практически мгновенных навигационных определений. Возросший со временем уровень технических решений позволил в ССРНС существенно повысить точность определения координат и параметров движения П. Поэтому сетевые СРНС представляют собой качественно новый этап и развитии радионавигационной техники. Существующее в настоящее время многообразие радиотехнических средств ближней и дальней навигации вызвано тем, что ни одно из них до сих пор не могло удовлетворить требования к точности и дальности действия, которые предъявляются к навигационному обеспечению различных подвижных объектов.
ССРНС вЂ” первые радионавигационные системы, которые обеспечивают высокоточную навигацию в глобальном масштабе. Они поэтому — первые системы универсального примене- на ния, способные решать задачи навигационного обеспечения любых подвижных объектов. На такие системы могут возлагаться задачи определения координат и составляющих скорости морских судов, ЛА, КА и наземных транспортных средств.
На основе этого может обеспечиваться вождение объектов, управление воздушным движением и судоходством, сохранение безопасности полетов, предупреждение столкновений, заход и посадка самолетов на аэродромы, проведение спасательных операций, географическая привязка гидрометсобуев, рыбопромысловые работы, геологические работы на прибрежном шельфе н т. и. 1111, !411. Наряду с решением многих прикладных задач ССРНС будут, без сомнения, привлекаться к решению различных фундаментальных научных проблем и прежде всего— проблем геодинамики.
Главное, однако, заключается в том, что возможность глобального трехкоординатного местоопределения с точностью до 10 и, предоставляемая сетевыми СРНС, открывает по существу новую эру в одной из древнейших отраслей деятельности человека — в навигации подвижных объектов. Совершенствование навигационного обеспечения в 90-е годы и в начале ХХ! в. будет зависеть прежде всего от развития н внедрения в практику именно этих систем, хотя по соображениям экономики и надежности совместно с ними будут использоваться также РНС с наземным размещением опорных точек.
СЗ. КПДССИЯэИИЩИЯ СРИС Рассмотрение классификации СРНС позволяет более четко определить место сетевых СРНС, а также очертить основные способы ик построения и использования в интересах навигации и управления движением. й(несообразие вариантов СРНС обусловлено отличиями в распределении функций между звеиьямн СРНС и в выборе технических принципов построения и функционирования этих звеньев и пх элементов, особенностями структурных связей, а также спецификой организации навигационной работы.
Таким образом СРНС могут различаться: местом решения вавигационной задачи, степенью активности (в смысле иэлучсниа) П, темпом выдачи определяемых параметров движении (координат), высотой орг|ит НИСЗ, организацией измерений (канальность аппаратуры Н), царвмстршншстьк~ измерительного иппалп, хи)шнтсрпм зфемеридного обеспечения, размером рабочей области. Некоторые иэ этих разлн ~ий оказывают решающее влияние пв технико. эксплуатационные хараитеристини СРНС. Именно их полезно прнпнть эа классификационные признаки при основных разделснинх. Так, на рис. )лз варианты СРНС, упомянутых во введении, разделены иа группы по признакам, в иан.
большей степени влияющим на структуру и фуинциопироваиие системы (номера вариантов указаны в кружках). )3 ь ьь. ь О О Рашо оооиоо~ п~нннооннпон О 'ьмйь ОО О Рис. 1.2. Классификации СРНС ьь сс' й ь ь Ьь ь ~~В Ц ь ь О Ф: О~ О О О Оь О ь ь И ф ~н и поп оонн о ооонпо) упннонннпо По месту решения навигационной задачи все СРНС делятся иа системы самоопределения и ииоопределения. Первые (варианты 1 — 1б) позволяют определять параметры движения (координаты) на борту самого П. В системах второго вида (варианты 17 — 30) навигационная задача решается в ином (по отношению к П) месте — на борту НИСЗ нли же в наземном центре навигации (НЦН).
Прн самоопределении на борту П должна размещаться приемоизмернтельиая аппаратура н ЭВМ, ведущая обработку информации. При нноопредслении на борту П достаточно иметь только излучатель (либо переизлучатель) навигационных сигналов. Когда СРНС применяется для навигации подвижного объекта и результаты определений непосредственно испольэуютсн для управления его движением, система строитсн по принципу самоопределения (варианты 1 — 18). При зтам определенные на борту П координаты могут одновременно выдаваться и в НЦН (варианты 4, 8, 12, 18). Если координаты П требуются какой-либо наземной службе, то и решение навигационной задачи может выполняться в НЦН, для чего удобно применять иноопределеиие (варианты 19 — 30). По такому варианту можно строить СРНС для управления воздушным движением нлн судоходством, для географической привязки гидрометеобуев, для определения координат терпящих бедствие, для слежения за передвижением экспедиций в безориентирной местности и т.
п. В случае, когда П нуждается в результатак навигационных определений, но на его борту нельзя установить сложное оборудование, можно также применять нноопределение, на в варианте решения навигационной задачи с помощью ЭВМ НИСЗ. При этом результаты определений могут одновременно передаватьси как на П, так и в НЦН (варианты 17, 18).
По признаку наличия у П навигационного передатчика различают актив. ные и пассивные СРНС. В пассивных системах навнгацнокные сигналы в своем темпе излучает передатчик НИСЗ, а иа борту П зтн сигналы принимаются н обрабатываются (варианты 1 — 8). С объектов, лишенных сложного обо.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
