Власов И.Б. ГНСС (studmaket) (1151932), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Çà áîëåå ÷åì 20-ëåòíþþèñòîðèþ ñóùåñòâîâàíèÿ ýòîé ñëóæáû ñ åå ïîìîùüþ áûëè ñïàñåíûíåñêîëüêî òûñÿ÷ æèçíåé.Óñïåøíûé îïûò ýêñïëóàòàöèè ÑÐÍÑ «Òðàíçèò» è «Öèêàäà»ïîäòâåðäèë ïåðñïåêòèâíîñòü ñïóòíèêîâîé ðàäèîíàâèãàöèè êàê îñíîâíîé ëèíèè ðàçâèòèÿ ðàäèîíàâèãàöèè â öåëîì.  òî æå âðåìÿñòàëè î÷åâèäíûìè ïðèíöèïèàëüíûå íåäîñòàòêè ÑÐÍÑ ïåðâîãî ïîêîëåíèÿ.Ïåðâûé íåäîñòàòîê ñîñòîÿë â òîì, ÷òî íàëè÷èå ïåðåðûâîâ ìåæäó ñåàíñàìè íàáëþäåíèÿ ÍÊÀ èñêëþ÷àåò âîçìîæíîñòü ìåñòîîïðåäåëåíèÿ â ïðîèçâîëüíûé ìîìåíò âðåìåíè èëè íåïðåðûâíîãî ìåñòîîïðåäåëåíèÿ â òå÷åíèå äëèòåëüíîãî èíòåðâàëà âðåìåíè.
Óìåíüøèòü èíòåðâàë ìåæäó ñåàíñàìè, óâåëè÷èâ êîëè÷åñòâî ÍÊÀ, áûëîíåëüçÿ, ïîñêîëüêó âñå ÍÊÀ èñïîëüçîâàëè èäåíòè÷íûå ñèãíàëû èïðè èõ îäíîâðåìåííîì íàáëþäåíèè âîçíèêàëè âçàèìíûå ïîìåõè.21Ðèñ. 2.4. Îñíîâíûå òåõíè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ÑÐÍÑ ïåðâîãî ïîêîëåíèÿÂòîðîé íåäîñòàòîê îáóñëîâëåí òåì, ÷òî ïðè èíòåãðàëüíîì äîïëåðîâñêîì ìåòîäå ìåñòîîïðåäåëåíèÿ íåîáõîäèìî ðåçóëüòàòû èçìåðåíèé, ñîîòâåòñòâóþùèå ðàçëè÷íûì ìîìåíòàì âðåìåíè, ïðèâîäèòüê îäíîìó ìîìåíòó. Òåõíè÷åñêèå ñðåäñòâà, ñóùåñòâîâàâøèå íà ìîìåíò ñîçäàíèÿ ÑÐÍÑ ïåðâîãî ïîêîëåíèÿ, îáåñïå÷èâàëè òî÷íîñòüñèíõðîíèçàöèè áîðòîâîãî ýòàëîíà âðåìåíè ÍÊÀ è îïîðíîãî ãåíåðàòîðà àïïàðàòóðû ïîòðåáèòåëÿ, ñîîòâåòñòâóþùóþ ïîãðåøíîñòèìåñòîîïðåäåëåíèÿ íåïîäâèæíîãî îáúåêòà ïîðÿäêà 50 ì (ÑÊÎ). Äëÿäâèæóùèõñÿ îáúåêòîâ òî÷íîñòü èíòåãðàëüíîãî äîïëåðîâñêîãî ìåòîäà èçìåðåíèé ñóùåñòâåííî çàâèñèò îò òî÷íîñòè îïðåäåëåíèÿ ñîáñòâåííîé ñêîðîñòè äâèæåíèÿ ïîòðåáèòåëÿ.
Òàê, ïîãðåøíîñòè èçìå22ðåíèÿ ñîáñòâåííîé ñêîðîñòè, ðàâíîé 0,5 ì/ñ, ñîîòâåòñòâóþò ïîãðåøíîñòè ìåñòîîïðåäåëåíèÿ ïîðÿäêà 500 ì, ò. å. ïî ñðàâíåíèþ ñ íåïîäâèæíûì ïîòðåáèòåëåì ïîãðåøíîñòü âîçðàñòàåò ïðèìåðíî â 10 ðàç.Òàêèì îáðàçîì, ÑÐÍÑ ïåðâîãî ïîêîëåíèÿ íå óäîâëåòâîðÿëè òðåáîâàíèÿì íåïðåðûâíîãî âûñîêîòî÷íîãî ìåñòîîïðåäåëåíèÿ äèíàìè÷íûõ îáúåêòîâ â ëþáîé òî÷êå Çåìëè ñ âûäà÷åé ðåçóëüòàòîâ èçìåðåíèé â ðåàëüíîì ìàñøòàáå âðåìåíè. Ðàññìàòðèâàâøèåñÿ íà îïðåäåëåííîì ýòàïå âàðèàíòû ðàñøèðåíèÿ âîçìîæíîñòåé ýòèõ ñèñòåì çàñ÷åò óâåëè÷åíèÿ ÷èñëà ñïóòíèêîâ ïðè îäíîâðåìåííîì óâåëè÷åíèèâûñîòû îðáèòû, à òàêæå çà ñ÷åò äîáàâëåíèÿ ê äîïëåðîâñêîìó êàíàëóäàëüíîìåðíîãî êàíàëà, íå îáåñïå÷èâàëè ðàäèêàëüíîãî óëó÷øåíèÿ ñèòóàöèè, ïîñêîëüêó ïåðñïåêòèâíàÿ ÑÐÍÑ äîëæíà ïðåäîñòàâëÿòü ïîòðåáèòåëþ âîçìîæíîñòü â ëþáîé ìîìåíò âðåìåíè îïðåäåëÿòü òðèêîîðäèíàòû, âåêòîð ñêîðîñòè è òî÷íîå âðåìÿ. Äëÿ ðåàëèçàöèè òàêîéâîçìîæíîñòè íåîáõîäèìî ïðîâîäèòü èçìåðåíèÿ íå ìåíåå ÷åì ïî ÷åòûðåì ñïóòíèêàì, ÷òî íàêëàäûâàåò ñîîòâåòñòâóþùåå óñëîâèå íàñòðóêòóðó îðáèòàëüíîé ãðóïïèðîâêè ÍÊÀ: â ëþáîé ìîìåíò âðåìåíè â ëþáîé òî÷êå çåìíîé ïîâåðõíîñòè äîëæíà áûòü îáåñïå÷åíà âîçìîæíîñòü íàáëþäåíèÿ íå ìåíåå ÷åòûðåõ ÍÊÀ, ïðè ýòîì îáùåå ÷èñëîÍÊÀ â ãðóïïèðîâêå äîëæíî áûòü ìèíèìàëüíûì.
Óäîâëåòâîðèòü ýòèè äðóãèå âàæíûå òðåáîâàíèÿ ïóòåì ìîäåðíèçàöèè è ÑÐÍÑ ïåðâîãîïîêîëåíèÿ áûëî íåâîçìîæíî. Ïîýòîìó íà÷èíàÿ ñ 1970-õ ãîäîâ âÑÑÑÐ è ÑØÀ ïðàêòè÷åñêè îäíîâðåìåííî áûëè íà÷àòû ðàáîòû ïîñîçäàíèþ ÑÐÍÑ âòîðîãî ïîêîëåíèÿ.2.2. ÑÐÍÑ âòîðîãî ïîêîëåíèÿ îñíîâó êîíöåïöèè ïîñòðîåíèÿ ÑÐÍÑ âòîðîãî ïîêîëåíèÿ(ÃËÎÍÀÑÑ è GPS) áûë ïîëîæåí ðÿä ïðèíöèïèàëüíûõ òðåáîâàíèé,âûòåêàþùèõ èç íàçíà÷åíèÿ ñèñòåì. Ñîãëàñíî ýòèì òðåáîâàíèÿì, ñîçäàâàåìîå èìè íàâèãàöèîííîå ïîëå äîëæíî áûòü ãëîáàëüíûì, íåïðåðûâíûì â ïðîñòðàíñòâå è âðåìåíè, îáåñïå÷èâàòü íåîáõîäèìóþêðàòíîñòü (íå ìåíåå ÷åòûðåõ) ïîêðûòèÿ ðàáî÷åé çîíû, âîçìîæíîñòüÍÂÎ íåçàâèñèìî îò ìåòåîóñëîâèé, ðåëüåôà ìåñòíîñòè (ïðè óñëîâèè ðàäèîâèäèìîñòè íåîáõîäèìîãî ÷èñëà ÍÊÀ), à òàêæå îò õàðàêòåðà äâèæåíèÿ îáúåêòà.
Òðåáîâàëîñü òàêæå îáåñïå÷èòü áåççàïðîñíîñòü è íåçàâèñèìîñòü ÍÂÎ. Áåççàïðîñíîñòü ñèñòåìû îçíà÷àåò, ÷òîïðîöåññ ôîðìèðîâàíèÿ è èçëó÷åíèÿ íàâèãàöèîííûõ ñèãíàëîâ ïðîèñõîäèò àâòîíîìíî è íå òðåáóåò èíèöèàëèçàöèè ñî ñòîðîíû ïîòðåáèòåëÿ. Íåçàâèñèìîñòü ïîäðàçóìåâàåò âîçìîæíîñòü îïðåäåëåíèÿèñêîìûõ íàâèãàöèîííûõ ïàðàìåòðîâ íåïîñðåäñòâåííî â àïïàðàòó23ðå ïîòðåáèòåëÿ áåç ïðèâëå÷åíèÿ äðóãèõ ñðåäñòâ. Ïðè ýòîì àïïàðàòóðà ïîòðåáèòåëÿ äîëæíà áûòü ìàêñèìàëüíî êîìïàêòíîé è èìåòüíåâûñîêóþ ñòîèìîñòü, ïîýòîìó ìàêñèìóì ôóíêöèîíàëüíîé íàãðóçêè ïåðåíåñåí íà àïïàðàòóðó ÍÊÀ è íàçåìíîãî êîìïëåêñà óïðàâëåíèÿ (ÍÊÓ). äàëüíåéøåì, ïî ìåðå ðàçâèòèÿ ãðàæäàíñêèõ ïðèìåíåíèéÑÐÍÑ, òàêèõ êàê óïðàâëåíèå âîçäóøíûì äâèæåíèåì è ñóäîâîæäåíèåì, âñå áîëüøåå çíà÷åíèå ïðèîáðåòàëè ñëåäóþùèå õàðàêòåðèñòèêè ÑÐÍÑ: äîñòóïíîñòü, öåëîñòíîñòü è íåïðåðûâíîñòü îáñëóæèâàíèÿ.
Äàäèì îïðåäåëåíèÿ ýòèì òåðìèíàì: äîñòóïíîñòü (ãîòîâíîñòü) âåðîÿòíîñòü ðàáîòîñïîñîáíîñòèÑÐÍÑ â ìîìåíò îáðàùåíèÿ ê íåé è â ïðîöåññå íàâèãàöèîííîãî ñåàíñà; öåëîñòíîñòü âåðîÿòíîñòü âûÿâëåíèÿ îòêàçà ñèñòåìû â òå÷åíèå çàäàííîãî âðåìåíè èëè áûñòðåå; íåïðåðûâíîñòü âåðîÿòíîñòü ñîõðàíåíèÿ íåïðåðûâíîé ðàáîòîñïîñîáíîñòè ñèñòåìû íà çàäàííîì ïðîìåæóòêå âðåìåíè (Ïîä çàäàííûì, êàê ïðàâèëî, ïîäðàçóìåâàåòñÿ íàèáîëåå âàæíûé ñ ïðàêòè÷åñêîé òî÷êè çðåíèÿ îòðåçîê âðåìåíè, íàïðèìåð, âðåìÿ çàõîäà íàïîñàäêó âîçäóøíîãî ñóäíà.)Ñîâðåìåííûå òðåáîâàíèÿ ê óêàçàííûì õàðàêòåðèñòèêàì âåñüìàâûñîêè.
Òàê, äîñòóïíîñòü ïðè ìàðøðóòíîì ïîëåòå äîëæíà áûòü íåíèæå 0,999, à ïðè ïîëåòå â çîíå àýðîäðîìà íå íèæå 0,99999. Öåëîñòíîñòü, ñîãëàñíî òðåáîâàíèÿì Ìåæäóíàðîäíîé îðãàíèçàöèèãðàæäàíñêîé àâèàöèè, äîëæíà áûòü íå íèæå 1 510 ïðè äîïóñòèìîì âðåìåíè ïðåäóïðåæäåíèÿ íå áîëåå 1ñ.Äëÿ ðåøåíèÿ ïîñòàâëåííîé çàäà÷è ïðè ïðîåêòèðîâàíèè ÑÐÍÑâòîðîãî ïîêîëåíèÿ áûëè èçáðàíû ñðåäíåîðáèòàëüíûå ÍÊÀ ñ âûñîòîé îðáèòû ïîðÿäêà 20 òûñ. êì (äàëüíåéøåå óâåëè÷åíèå âûñîòûîðáèòû íåöåëåñîîáðàçíî, òàê êàê ïðàêòè÷åñêè íå ïðèâîäèò ê ðàñøèðåíèþ çîíû âèäèìîñòè ÍÊÀ).
Ïåðèîä îáðàùåíèÿ ÍÊÀ ïðè òàêîé âûñîòå îðáèòû ðàâåí ïðèìåðíî 12 ÷.  ýòîì ñëó÷àå, ÷òîáû ãàðàíòèðîâàòü â ëþáîé òî÷êå Çåìëè îäíîâðåìåííîå íàáëþäåíèå íåìåíåå ÷åòûðåõ ÍÊÀ, â ñîñòàâå îðáèòàëüíîé ãðóïïèðîâêè äîëæíîáûòü íå ìåíåå 18 ÍÊÀ, îäíàêî äëÿ ïîâûøåíèÿ òî÷íîñòè è íàäåæíîñòè íàâèãàöèîííûõ èçìåðåíèé áûëî ðåøåíî óâåëè÷èòü ýòî ÷èñëî äî 24. Êðîìå èçìåíåíèÿ ñòðóêòóðû è ãåîìåòðèè îðáèòàëüíîéãðóïïèðîâêè, â ÑÐÍÑ âòîðîãî ïîêîëåíèÿ ñ ñàìîãî íà÷àëà áûëè çàëîæåíû ñðåäñòâà, îáåñïå÷èâàþùèå ïðåöèçèîííóþ âçàèìíóþ ñèíõðîíèçàöèþ áîðòîâûõ øêàë (ýòàëîíîâ) âðåìåíè ÍÊÀ. Áîëüøîå âíèìàíèå óäåëÿëîñü òàêæå ðàçâèòèþ ñðåäñòâ âûñîêîòî÷íîãî îïðåäåëå24íèÿ è ïðîãíîçèðîâàíèÿ ïàðàìåòðîâ îðáèò (ýôåìåðèä) ÍÊÀ. Ðåøåíèå ïåðå÷èñëåííûõ, à òàêæå è ìíîãèõ äðóãèõ âòîðîñòåïåííûõ çàäà÷ ïîçâîëèëî ñîçäàòü, ââåñòè â ýêñïëóàòàöèþ è ïðåäîñòàâèòü âïîëüçîâàíèå âñåìó íàñåëåíèþ Çåìëè äâå ñðåäíåîðáèòàëüíûåÑÐÍÑ âòîðîãî ïîêîëåíèÿ: ðîññèéñêóþ, ïîëó÷èâøóþ íàçâàíèåÃËÎÍÀÑÑ (Ãëîáàëüíàÿ íàâèãàöèîííàÿ ñïóòíèêîâàÿ ñèñòåìà), èàìåðèêàíñêóþ, ïåðâîíà÷àëüíî íàçâàííóþ NAVSTAR (NavigationSatellite Time and Ranging), à â íàñòîÿùåå âðåìÿ îáû÷íî èìåíóåìóþ GPS (Global Positioning System).Ïåðâîíà÷àëüíî ýòè ñèñòåìû ïðîåêòèðîâàëèñü êàê ñóãóáî âîåííûå è ïðåäíàçíà÷àëèñü äëÿ ðåøåíèÿ çàäà÷ íàâèãàöèè ñòðàòåãè÷åñêèõ ïîäâîäíûõ ëîäîê è àâèàöèè, à òàêæå äëÿ íàâåäåíèÿ ðàêåòíîãîâîîðóæåíèÿ, ïðåæäå âñåãî âûñîêîòî÷íîãî îðóæèÿ äàëüíåãî ðàäèóñà äåéñòâèÿ.
Ýòî îáñòîÿòåëüñòâî íàøëî ñâîå îòðàæåíèå è â òåðìèíîëîãèè: ÑÐÍÑ, ðàçðàáîòêó êîòîðîé ÂÂÑ ÑØÀ íà÷àëè â 1973 ã.,ïîëó÷èëà íàçâàíèå DNSS (Defense Navigation Satellite System îáîðîíèòåëüíàÿ ñèñòåìà ñïóòíèêîâîé íàâèãàöèè). Âïëîòü äî 1991 ã.áîëüøàÿ ÷àñòü ïîëüçîâàòåëüñêîãî îáîðóäîâàíèÿ GPS ïðîäàâàëàñüòîëüêî ïî ëèöåíçèÿì. Íà Õ êîíôåðåíöèè ïî ðàäèîíàâèãàöèè, ñîñòîÿâøåéñÿ â 1991 ã., áûëî îáúÿâëåíî, ÷òî, íà÷èíàÿ ñ 1993 ã. GPSêàê ìèíèìóì â áëèæàéøèå 10 ëåò áóäåò äîñòóïíà íà óðîâíå ñòàíäàðòíîé òî÷íîñòè êàê áåñïëàòíàÿ, íåïðåðûâíàÿ è âñåìèðíàÿ. Âïîñëåäñòâèè ýòîò ñðîê áûë ðàñïðîñòðàíåí «íà âñå îáîçðèìîå áóäóùåå»,îäíàêî âîåííûå ïðèåìíèêè, àíòåííû è äðóãîå ñïåöèàëüíîå îáîðóäîâàíèå çàïðåùåíû äëÿ ýêñïîðòà è â íàñòîÿùåå âðåìÿ.Íà 19911992 ãã. (êðèçèñ â Ïåðñèäñêîì çàëèâå) ïðèøëîñü è ïåðâîå êðóïíîìàñøòàáíîå áîåâîå ïðèìåíåíèå GPS, ïðè÷åì, ïî ìíåíèþ ýêñïåðòîâ, ñïóòíèêîâàÿ íàâèãàöèÿ ñòàëà îäíèì èç äâóõ ñðåäñòâ(ïîä âòîðûì ïîäðàçóìåâàëàñü àïïàðàòóðà íî÷íîãî âèäåíèÿ), áåç êîòîðûõ ïîáåäèòü â ñîâðåìåííîé âîéíå íåâîçìîæíî.
Îòìåòèì, ÷òîïåðåä íà÷àëîì ïðîâåäåíèÿ îïåðàöèè «Áóðÿ â ïóñòûíå» ÑØÀ ïðåäïðèíÿëè ðÿä ñïåöèàëüíûõ ìåð ïî ðàñøèðåíèþ âîçìîæíîñòåé GPS:áûëà ïîïîëíåíà ãðóïïèðîâêà ÍÊÀ, à îðáèòû 16 ÍÊÀ áûëè èçìåíåíû òàê, ÷òîáû îáåñïå÷èòü ìàêñèìàëüíîå ïîêðûòèå çîíû áîåâûõäåéñòâèé.  òî æå âðåìÿ îòìåòèì, ÷òî òîëüêî 10 % îáùåãî ÷èñëàâûñîêîòî÷íîãî îðóæèÿ, ïðèìåíåííîãî âî âðåìÿ îïåðàöèè «Áóðÿ âïóñòûíå», èñïîëüçîâàëî GPS â êà÷åñòâå ñðåäñòâà íàâåäåíèÿ (âî âðåìÿ áîåâûõ äåéñòâèé â Êîñîâî ýòîò ïîêàçàòåëü ñîñòàâèë 95 %).Èíòåðåñíî, ÷òî êîíôëèêò â Ïåðñèäñêîì çàëèâå äàë ñèëüíûéòîë÷îê ðàçâèòèþ êîììåð÷åñêîãî ïðèìåíåíèÿ GPS: ïîñêîëüêó25âîåííûå ïðèáîðû íóæíîãî êëàññà â íåîáõîäèìîì êîëè÷åñòâå àìåðèêàíñêîé ïðîìûøëåííîñòüþ íå âûïóñêàëèñü, äëÿ ñóõîïóòíûõâîéñê áûëè çàêàçàíû è ïðèîáðåòåíû 10 òûñ. êîììåð÷åñêèõ (ãðàæäàíñêèõ) ìàëîãàáàðèòíûõ ïðèåìîèíäèêàòîðîâ, ÷òî ñòèìóëèðîâàëî ðàñøèðåíèå âûïóñêà è ïðèìåíåíèÿ òàêèõ óñòðîéñòâ.
Ñëåäóåòïðèçíàòü, ÷òî ôèíàíñîâàÿ ïîëèòèêà ÑØÀ â äàííîì âîïðîñå îêàçàëàñü âåñüìà äàëüíîâèäíîé: áûñòðîå ðàçâèòèå êîììåð÷åñêîãîñåêòîðà ñïóòíèêîâîé íàâèãàöèè ïîçâîëèëî ïðèâëå÷ü ñðåäñòâàãðàæäàíñêèõ ïîòðåáèòåëåé, êîòîðûå èíâåñòèðîâàëèñü â ðàçâèòèåñèñòåìû.Èñòîðèÿ ïðèìåíåíèÿ ðîññèéñêîé ÑÐÍÑ ÃËÎÍÀÑÑ íå òàê áîãàòà, íî è â íåé áûëè çàìåòíûå ñîáûòèÿ.  ÷àñòíîñòè, óñïåøíûé âîâñåõ îòíîøåíèÿõ, íî, ê ñîæàëåíèþ, ñòàâøèé ïåðâûì è ïîñëåäíèìïîëåò ñîâåòñêîãî êîñìè÷åñêîãî ÷åëíîêà «Áóðàí», âêëþ÷àÿ ýôôåêòíóþ àâòîìàòè÷åñêóþ «ñàìîëåòíóþ» ïîñàäêó êîðàáëÿ íà àýðîäðîì,êîíòðîëèðîâàëñÿ ñïóòíèêîâîé íàâèãàöèîííîé àïïàðàòóðîé îòå÷åñòâåííîãî ïðîèçâîäñòâà.Êîíòðîëüíûå âîïðîñû1.
Îãðàíè÷åíèÿ, ïðèñóùèå ÐÍÑ íàçåìíîãî áàçèðîâàíèÿ.2. Îñíîâíûå ïîñòóëàòû ñïóòíèêîâîé íàâèãàöèè.3. Òðàâåðçíûé ìåòîä ìåñòîîïðåäåëåíèÿ.4. Èíòåãðàëüíûé äîïëåðîâñêèé ìåòîä ìåñòîîïðåäåëåíèÿ.5. ÑÐÍÑ «Öèêàäà» è «Òðàíçèò», ïàðàìåòðû, ïðèíöèïû íàâèãàöèîííûõèçìåðåíèé.6. Ôàêòîðû, îïðåäåëÿþùèå äîñòèæèìóþ òî÷íîñòü ÑÐÍÑ ïåðâîãî ïîêîëåíèÿ.7. ×òî îãðàíè÷èâàëî âîçìîæíîñòè ðàçâèòèÿ è ìîäåðíèçàöèè ÑÐÍÑ ïåðâîãî ïîêîëåíèÿ?8. ÑÐÍÑ âòîðîãî ïîêîëåíèÿ (ÃÍÑÑ). Êîíöåïöèÿ ñîçäàíèÿ, èõ õàðàêòåðèñòèêè (äîñòóïíîñòü, öåëîñòíîñòü, íåïðåðûâíîñòü è äð.).9.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
