ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
11
разностей радиальных скоростей объекта относительно четырех НКА. Результаты
измерений и эфемеридная информация (ЭИ), принятая от каждого НКА, позволяют
определить (уточнить) три координаты и три составляющие вектора скорости
подвижного объекта и определить смещение шкалы времени (ШВ) объекта
относительно ШВ системы. В СРНС число потребителей не ограничивается,
поскольку НАП не передает радиосигналы на НКА, а только принимает их от НКА
(пассивная автономная навигация).
Рис. 2. Сегменты спутниковых радионавигационных систем
Радионавигационное поле в СРНС второго поколения наряду с основной
функцией (глобальная автономная оперативная навигация приземных подвижных
объектов) позволяет проводить:
• локальную высокоточную навигацию наземных подвижных объектов
(сухопутных, морских, воздушных) на основе дифференциальных методов
навигации с применением стационарных наземных корректирующих станций;
• высокоточную относительную геодезическую «привязку
» удаленных наземных
объектов;
• взаимную синхронизацию стандартов частоты и времени на удаленных
наземных объектах;
• неоперативную автономную навигацию среднеорбитальных космических
объектов;
• определение ориентации объекта на основе радиоинтерферометрических
измерений на объекте с помощью навигационных радиосигналов, принимаемых
разнесенными антеннами.
2.2. Формирование радионавигационного поля (на примере ГЛОНАСС)
Навигационные радиосигналы, излучаемые штатными НКА, образуют
радионавигационное поле в околоземном пространстве.
12
Рис. 3
В СРНС ГЛОНАСС каждый штатный НКА излучает навигационные
радиосигналы в сторону Земли с помощью передающих антенн, рабочая часть
диаграммы направленности (ДН) которых имеет ширину 2
ϕ
0
=38° и «освещает» диск
Земли с избытком до высоты h
0
над поверхностью.
Рабочую часть ДН можно представить в виде конусного радиолуча с углом
2
ϕ
0
при вершине. Очевидно, что
sin
ϕ
0
=(h
0
+r)/(H+r),
где r = 6400 км ⎯ радиус Земли; H = 19100 км ⎯ высота орбиты НКА. Подставив
ϕ
0
=19°, получим h
0
= 2000 км.
Изображение продольных сечений
конусных радиолучей передающих антенн двух
НКА дано на рис.3. Конусный луч сплошной до
встречи с Землей, а за диском Земли становится
полым.
При полной орбитальной группировке
(24 штатных НКА) радионавигационное поле
на высотах h ≤ h
0
= 2000 км непрерывно в
пространстве, т.е. потребитель в любой точке
этого пространства «освещается» радиолучами
не менее чем от четырех НКА, образующих по
отношению к нему удовлетворительное по
геометрическому фактору созвездие для
оперативного автономного определения
координат и вектора скорости.
На высотах h > h
0
радионавигационное
поле становится дискретным в пространстве.
Космические объекты на высотах h
0
< h < H «освещены» радиолучами от
необходимого для оперативной навигации созвездия (не менее четырех НКА,
включая НКА ниже местного горизонта) не везде, а только при нахождении в
определенных областях пространства.
Космические объекты на высотах h > H (например, на геостационарной
орбите) будут «освещены» на некоторых участках своей орбиты радиолучом от
одного
или двух НКА (при полной орбитальной группировке), и НАП может не
оперативно определить орбиту космического объекта на основе обработки
результатов приема навигационных радиосигналов на «освещенных» участках
орбиты.
Ограничимся рассмотрением непрерывного радионавигационного поля (h ≤ h
0
).
Основной характеристикой радионавигационного поля для наземного потребителя
являются мощности навигационного радиосигнала от околозенитного и
пригоризонтного НКА на выходе «стандартной» приемной антенны (без учета
отражений от поверхности Земли):
P
0
= P
п
G(
ϕ
) G
0
(
β
)
λ
2
/(4
π
R)
2
,
где P
п
⎯ мощность излучения передатчика; G(
ϕ
) ⎯ коэффициент направленности
передающей антенны (с учетом потерь в АФУ) в направлении
ϕ
на приемную
антенну; G
0
(
β
) ⎯ коэффициент направленности «стандартной» приемной антенны в
11 12
разностей радиальных скоростей объекта относительно четырех НКА. Результаты В СРНС ГЛОНАСС каждый штатный НКА излучает навигационные
измерений и эфемеридная информация (ЭИ), принятая от каждого НКА, позволяют радиосигналы в сторону Земли с помощью передающих антенн, рабочая часть
определить (уточнить) три координаты и три составляющие вектора скорости диаграммы направленности (ДН) которых имеет ширину 2ϕ0=38° и «освещает» диск
подвижного объекта и определить смещение шкалы времени (ШВ) объекта Земли с избытком до высоты h0 над поверхностью.
относительно ШВ системы. В СРНС число потребителей не ограничивается, Рабочую часть ДН можно представить в виде конусного радиолуча с углом
поскольку НАП не передает радиосигналы на НКА, а только принимает их от НКА 2ϕ0 при вершине. Очевидно, что
(пассивная автономная навигация). sinϕ0=(h0+r)/(H+r),
где r = 6400 км ⎯ радиус Земли; H = 19100 км ⎯ высота орбиты НКА. Подставив
ϕ0=19°, получим h0 = 2000 км.
Изображение продольных сечений
конусных радиолучей передающих антенн двух
НКА дано на рис.3. Конусный луч сплошной до
встречи с Землей, а за диском Земли становится
полым.
При полной орбитальной группировке
(24 штатных НКА) радионавигационное поле
на высотах h ≤ h0 = 2000 км непрерывно в
пространстве, т.е. потребитель в любой точке
этого пространства «освещается» радиолучами
не менее чем от четырех НКА, образующих по
отношению к нему удовлетворительное по
геометрическому фактору созвездие для
оперативного автономного определения
координат и вектора скорости.
На высотах h > h0 радионавигационное
Рис. 3 поле становится дискретным в пространстве.
Рис. 2. Сегменты спутниковых радионавигационных систем Космические объекты на высотах h0 < h < H «освещены» радиолучами от
необходимого для оперативной навигации созвездия (не менее четырех НКА,
Радионавигационное поле в СРНС второго поколения наряду с основной включая НКА ниже местного горизонта) не везде, а только при нахождении в
функцией (глобальная автономная оперативная навигация приземных подвижных определенных областях пространства.
объектов) позволяет проводить: Космические объекты на высотах h > H (например, на геостационарной
• локальную высокоточную навигацию наземных подвижных объектов орбите) будут «освещены» на некоторых участках своей орбиты радиолучом от
(сухопутных, морских, воздушных) на основе дифференциальных методов одного или двух НКА (при полной орбитальной группировке), и НАП может не
навигации с применением стационарных наземных корректирующих станций; оперативно определить орбиту космического объекта на основе обработки
• высокоточную относительную геодезическую «привязку» удаленных наземных результатов приема навигационных радиосигналов на «освещенных» участках
объектов; орбиты.
• взаимную синхронизацию стандартов частоты и времени на удаленных Ограничимся рассмотрением непрерывного радионавигационного поля (h ≤ h0).
наземных объектах; Основной характеристикой радионавигационного поля для наземного потребителя
• неоперативную автономную навигацию среднеорбитальных космических являются мощности навигационного радиосигнала от околозенитного и
объектов; пригоризонтного НКА на выходе «стандартной» приемной антенны (без учета
• определение ориентации объекта на основе радиоинтерферометрических отражений от поверхности Земли):
измерений на объекте с помощью навигационных радиосигналов, принимаемых
разнесенными антеннами. P0 = Pп G(ϕ) G0(β) λ2/(4π R)2,
2.2. Формирование радионавигационного поля (на примере ГЛОНАСС) где Pп ⎯ мощность излучения передатчика; G(ϕ) ⎯ коэффициент направленности
Навигационные радиосигналы, излучаемые штатными НКА, образуют передающей антенны (с учетом потерь в АФУ) в направлении ϕ на приемную
радионавигационное поле в околоземном пространстве. антенну; G0(β) ⎯ коэффициент направленности «стандартной» приемной антенны в
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- …
- следующая ›
- последняя »
