Введение в современные спутниковые радионавигационные системы. Часть 1: общие принципы, современное состояние, перспективы развития. Насыров И.А. - 4 стр.

                                                                               7   8
Большая длительность сеансов и значительные интервалы между ними делают             «GALILEO» является гражданской системой и будет управляться гражданскими
неизбежным применение специальных мероприятий для счисления пути. При этом         лицами. Частные предприятия могут участвовать в осуществлении проекта уже на
ошибки счисления и ограничивают точность местоопределения. Тем не менее, была      стадии разработки. В целом, расходы на разработку, создание и размещение на
испытана самолетная аппаратура применительно к сигналам как системы «Transit»,     орбитах 30 НКА, а также на наземные сооружения оцениваются в 3,2 – 3,4 млрд. евро.
так и «Цикада». При этом подтвердилось, что погрешность определения                Рынок услуг, связанный с проектом «GALILEO», оценивается примерно в 9 млрд.
местоположения слабо зависит от маневров самолета и действительно определяется     евро в год. Комиссия ЕС ожидает, что реализация этого проекта позволит создать
преимущественно погрешностями знания путевой скорости, не выходя за пределы 1,8    порядка 140 тыс. новых рабочих мест.
км.
       Исходя из выше изложенного, практически одновременно, в начале 70-х годов   1. Методы решения навигационной задачи в спутниковых
в СССР и США начинаются работы над СРНС второго поколения. Они изначально             радионавигационных системах второго поколения
проектировались как системы, которым все перечисленные недостатки не
свойственны. Главным требованием при проектировании было обеспечение               Основным содержанием навигационной задачи в СРНС является определение
потребителю в любой момент времени возможности определения трех                    пространственно-временных координат потребителя, а также составляющих его
пространственных координат, вектора скорости и точного времени.                    скорости, поэтому в результате решения навигационной задачи должен быть
       В США программа получила название NAVigation Satellite providing Time And   определен расширенный вектор состояния потребителя П, который в инерциальной
Range (NAVSTAR), т. е. навигационная спутниковая система, обеспечивающая           системе координат можно представить в виде:
измерение времени и местоположения. Непосредственная реализация программы
началась в 1977 году с запуском первого спутника. Основным назначением                                           П = [x y z t t’ x’ y’ z’]T.
NAVSTAR является высокоточная навигация военных объектов. В середине 80-х          Элементами этого вектора служат пространственные координаты {x, y, z}
годов система NAVSTAR была переведена в класс систем двойного назначения, т. е.    потребителя, временная поправка t’ шкалы времени потребителя относительно
открыта для гражданских пользователей. В настоящее время эта система больше        системной шкалы времени, а также составляющие вектора скорости {x’, y’, z’}, Т –
известна под именем Global Positioning Satellites (GPS). Иногда в литературе       период обращения навигационного спутника. Более подробно опорная шкала времени
встречается двойное название NAVSTAR-GPS. К 1996 году развертывание системы        СРНС будет рассмотрена в разделе 4.
было полностью завершено. По состоянию на 22 Июля 2004 года в NAVSTAR-GPS                 Элементы вектора потребителя недоступны непосредственному измерению с
доступно 29 рабочих спутников, равномерно распределенных по орбитам                помощью радиосредств. У принятого радиосигнала могут измеряться те или иные
(полнофункциональная система подразумевает минимум 24 рабочих спутника).           параметры, например задержка или доплеровское смещение частоты. Измеряемый в
       В декабре 1976 г. было принято Постановление ЦК КПСС и Совета               интересах навигации параметр радиосигнала называют радионавигационным, а
Министров СССР «О развертывании Единой космической навигационной системы           соответствующий ему геометрический параметр – навигационным. Таким образом,
ГЛОНАСС       (ГЛОбальная     НАвигационная     Спутниковая     Система)».   Это   задержка сигнала τ и его доплеровское смещение частоты fдоп являются
постановление по сути лишь узаконило уже начавшиеся работы по созданию новой       радионавигационными параметрами, а соответствующая им дальность до объекта D и
системы и определило порядок ее разработки и испытаний. Летные испытания           радиальная скорость сближения объектов Vp служат навигационными параметрами.
системы ГЛОНАСС были начаты 12 октября 1982 г. запуском первого КА 11Ф654          Связь между этими параметрами дается соотношениями:
«Ураган» №11л и двух габаритно-весовых макетов 11Ф654ГВМ. В сентябре 1993                                              D = cτ; Vp=fдопλ,
года система была официально принята в эксплуатацию в неполном составе. Так же
как и Американская GPS, ГЛОНАСС является системой двойного назначения, т.е.        где с – скорость света; λ - длина волны излучаемого НКА сигнала.
навигационные сигналы доступны и для гражданских пользователей. По состоянию               Геометрическое место точек пространства с одинаковым значением
на 1 октября 2005 года в ГЛОНАСС доступно 13 рабочих спутников, неравномерно       навигационного параметра называют поверхностью положения. Пересечение двух
распределенных по орбитам (полнофункциональная система подразумевает 24            поверхностей положения определяет линию положения – геометрическое место точек
рабочих НКА, минимум необходимо 18 НКА), из них 2 спутника серии «ГЛОНАСС-         пространства, имеющих два определенных значения двух навигационных
М» (срок гарантированной работы на орбите – 7 лет). Начата разработка не           параметров. Местоположение определяется координатами точки пересечения трех
герметичного космического аппарата «ГЛОНАСС-К» с увеличенным до 10-12 лет          поверхностей положения. В ряде случаев (из-за нелинейности) две линии положения
сроком активного существования. Информацию о состоянии космического сегмента       могут пересекаться в двух точках. При этом однозначно найти местоположение
ГЛОНАСС можно получить в сети INTERNET на сайте Центра управления полетами         можно, только используя дополнительную поверхность положения или иную
РФ (http://www.mcc.rsa.ru/IACKVO/RUS/StatSys/OrbCon/m_svvect.htm).                 информацию о местоположении объекта.
       Вместе с тем, в конце 90-х - начале 2000-х годов Европейский союз (ЕС)              Для решения навигационной задачи, т.е. нахождения вектора потребителя П,
совместно с Европейским космическим агентством (ЕКА) начали работы по              используют функциональную связь между навигационными параметрами и
созданию европейской спутниковой радионавигационной системы глобального            компонентами вектора потребителя. Соответствующие функциональные зависимости
позиционирования «GALILEO». Планируемые сроки запуска проекта в эксплуатацию       принято называть навигационными функциями.
2008 г. Проект предусматривает запуск 30 НКА. В ЕС подчеркивают, что СРНС