Микрин Е.А., Михайлов М.В. Ориентация, выведение, сближение и спуск КА по измерениям от ГНСС (2017) (1246989), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Радиационно стойкие задающие генераторы частоты, как правило, имеют достаточно низкую стабильность. Например,дрейф генераторов частоты ЦВМ МКС или ЦВМ КА «Союз» и «Прогресс»находится в диапазоне 10- 5 ••• 10--4 с/с. За сутки уход такого генератора можетдостигать1Ос. Поэтому время, формируемое ЦВМ КА, необходимо периодически или непрерывно корректировать, используя более точные источникивремени, например АСН. В процессе коррекции бортовое время «подгоняется» под какую-нибудь общепринятую системную ШВ, по которой работает,например, Центр управления полетами (ЦУП).Существуют различные системные шкалы времени. Рассмотрим некоторые из них.1.1. Системные шкалывремени, связь между нимии форматы представления времениОсновной мировой шкалой времени является шкала Всемирного координированного времениUTC.
Эта шкала является математической(т. е. не имеет конкретного физического носителя), рассчитывается на основе показанийболее200атомных часов, принадлежащих различным метрологическим инаучным учреждениям разных стран мира. В зависимости от точности носителей времени при расчете шкалыUTCэти носители учитываются с различным весом. Регулярные сопоставления между лабораториями времени проводятся под эгидой Международного бюро мер и весов (МБМВ, Франция) иМеждународной службы вращения Земли (МСВЗ, Франция). Национальныешкалы времени, по которым строится шкалаUTC,формируются на базеГлава161.
Формирование бортовой шкалы времени космического аппаратанациональных носителей времени. Например, Россия, как и другие страны,имеет свою национальную шкалу временисоставляющихUTC.Шкала времениUTC (SU), являющуюся одной изUTC (SU) формируется Государственной службой времени и частоты, поддерживаемой ВНИИФТРИ (г.
Менделеев, Ленинградская область), с использованием национального эталона, в состав которого входят активные водородные стандарты частоты и времени.В США существует, по крайней мере, три лаборатории, участвующие вформированииUTC:Военно-морская обсерватория(USNO),Национальныйинститут стандартов и технологий(NIST) и Военно-морская исследователь(NRL). Однако наибольшее значение при построении UTCимеет шкала времени UTC (USNO), которая в настоящее время наилучшимобразом соответствует UTC по сравнению со шкалами всех мировых лабораская лабораторияторий.
Данная шкала имеет физическую реализацию, а измерения геодезических навигационных приемников, сопряженных со шкалойступны через Интернет с задержкойНа рис.UTC (SU)1.1UTC (USNO),1 ч.приведены графики рассогласований ШВотносительноUTCсдо01 .07.2011по01.05.2012UTC (USNO)иг. Они дают представление о точности формирования рассмотренных ШВ.Лt, НС84о-4UTS (SU)-8-1 2-1 60 1.07.201100:00:00Рис.01.09.201100:00:000 1.11 .20 1100:00:0001.01.20 1200:00:001.1. Разность UТС (USNO) и UTC (SU)01.03.20 1200:00:0001.05.20 12 Дата00:00:00 Времяотносительно UТС согласно оценкамМБМВ1.1 графиков следует, что рассогласованиеUTC (USNO) имеет значение порядка 1О нс.
Для шкалыИз приведенных на рис.шкалUTC (SU)ивремени практически любого КА такая ошибка практически не имеет значения. Поэтому будем считать, что шкалыUTC, UTC (SU)иUTC (USNO)совпадают. Это важное допущение, так как ниже будем рассматривать шкалы времени ГЛОНАСС иGPS,которые с высокой точностью привязаны со-1.1. Системные шкалы времени, связь между ними и форматы представления...ответственно к шкалам времениUTC (SU)иUTC (USNO)17посредством параметров, передаваемых в соответствующих сообщениях от навигационныхспутников(НС).
Еслис помощью аппаратурыспутниковой навигации(АСН) привязать шкалу времени КА к шкале времени ГЛОНАСС илито дальше сиспользованием упомянутых параметровшкалу к шкаламUTC (SU)UTC (пренебрегая(USNO)).илии, соответственно, к шкалеUTC (USNO)разностью между шкаламиUTC, UTC (SU)Все три перечисленные ШВ периодически корректируются наназываемые «скачущие» секундымежду шкалой времениUTCиGPS,легко привязать эту- leap_sec) дляUTl (связаннойи1сUTC(такподдержания смещениясо средним движениемСолнца по небесной сфере) в пределах секунды. Все три шкалы формируютгринвичское время, их формат временигод, месяц, день, часы, минуты,-секунды.При коррекции бортовой шкалы времени КА от АСН, работающей по НСГЛОНАСС и (или)GPS,основными системными шкалами времени также являются шкалы времени ГЛОНАСС ивремениGPSGPS (UTC GPS).GPS.ДляGPSэто шкала системногоОсновой для формирования системного времениявляется водородный стандарт частоты Центрального синхронизаторасистемы, суточная нестабильность которого ~10- 14.
Расхождение между UTCGPSиUTC не должна превышать 1 мс(без учетапечения привязки передаются потребителю вгрешность привязки не должна превышатьФормат времениGPS -leap_sec). Данные для обессоставе альманаха GPS. По1 мкс.номер недели, отсчитываемый от06.01.1980 г.(начало нулевой недели) и время (в секундах) от начала недели. Первый деньнеделивоскресенье. Так как в системе-GPSдля передачи потребителю номера недели используется10 бит, то после 1023-й недели идет нулевая недеGPS, в отличие от времени UTC, идет непрерывно, и при коррекциях времени UTC на 1 с время GPS остается прежним. Поэтому между временем GPS и UTC существует сдвиг на целое число секунд, соответствующеесуммарному числу секундных коррекций (leap_sec) начиная с 6 января1980 г.
В 2009 г. этот сдвиг составил 15 с.Работа каждого спутника GPS осуществляется в собственной шкалеля. Времявремени. Шкалы времени каждого НС периодически сверяются со шкалойвремениПоправки к ШВ каждого НС закладываются на борт каждогоGPS.спутника. Погрешности сверки времени не превышают1Онс на моментпроведения измерений.
Данные для обеспечения привязки времени НС квремениGPSпередаются потребителю в составе оперативной информации.Аппаратура потребителя формирует выходные данные с привязкой либок времениGPS, либо к времени UTC.Выбор желаемой шкалы определяет потребитель.Шкалой времени системы ГЛОНАСС является шкала системного времени ГЛОНАСС(UTCГЛОНАСС), основой для формирования которой служитГлава181. Формирование бортовой шкалы времени космического аппаратаводородный стандарт частоты Центрального синхронизатора системы, егосуточная нестабильность составляет 5 · 10-14•Расхождение между шкалой сиUTC (SU) не должна престемного времени ГЛОНАСС и шкалой временивышатьле1 мс,а погрешность привязки системного времени ГЛОНАСС к шкаUTC (SU) -1 мкс.Формат времени ГЛОНАСС-тырехлетнего интервала, начиная сномер суток, отсчитываемый внутри че1 январяпоследнего високосного года ивремя в секундах от начала суток.Шкалы времени каждого НС ГЛОНАСС периодически сверяются с системной шкалой времени.
Поправки к шкале времени каждого НС дваждыв сутки закладываются на борт каждого спутника. Погрешность сверки времени не превышает1О нс на момент проведения измерений.Шкала системного времени ГЛОНАСС корректируется на целое числосекунд времениUTC.Коррекция проводится, как правило, раз в год (в полтора года) в конце одного из кварталов:на11 января или с 31марта на00 м 00 с (в полночь с 31 декабряс 30 июня на 1 июля, с 30 сентября на001 апреля,чоктября) и осуществляется одновременно всеми пользователями. Предупреждение о моменте и значении коррекции заблаговременно сообщаетсяпользователям в соответствующих бюллетенях, извещениях и другими способами.В результате периодического проведения плановой секундной коррекциимежду системным временем ГЛОНАСС иUTC (SU)отсутствует сдвиг на целое число секунд, однако существует постоянный сдвиг на целое число часов,обусловленный особенностями функционирования ГЛОНАСС:fглоНАсс= UTC (SU) + 03 ч 00 мин.(1.1)Аппаратура потребителя, работающая по сигналам НС ГЛОНАСС, формируетвыходныеГЛОНАСС, либо кданныесUTC (SU).привязкойлибоксистемномувремениВыбор желаемой шкалы определяет потребитель.Аппаратура потребителя, работающая по двум системамиGPS,-ГЛОНАССможет формировать выходные данные с привязкой к любой из четырех шкал времени:паратураUTC, UTC (SU), GPS,автоматическивремени ГЛОНАСС иопределяетGPS.ГЛОНАСС .
В процессе работы апсдвигмеждусистемнымишкаламиЭтот сдвиг может также передаваться потребителю.Одними из основных систем координат, используемых в космическойнавигации, являются ГСК и ИСК. Для обеспечения точного перехода междуэтими системами необходимо знать значение поправкищей разность времени между шкаламиUTCиUTl.dUTl ,определяюЭта поправка публикуется в Интернете.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
