ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
13
Рис. 4. Созвездие НКА ГЛОНАСС
направлении
β
на передающую антенну;
λ
⎯ длина волны несущего колебания
радиосигнала; R ⎯ дальность от приемной антенны до передающей антенны.
В системе ГЛОНАСС передающие антенны для навигационных
радиосигналов на НКА имеют круговую правую поляризацию излучения.
Коэффициент направленности G(
ϕ
) передающих антенн в рабочем секторе
направлений ϕ ≤ 19° относительно оси антенны составляет
ϕ
, угл.град. 0° 15° 19°
G(
ϕ
),дБ (1600 МГц)
10 12 8
G(
ϕ
),дБ (1250 МГц)
9 11 9
В качестве «стандартной» приемной антенны удобно рассматривать
изотропную приемную антенну с круговой поляризацией, G
0
(
β
) = 1.
Дальность R от приемной антенны, размещенной на поверхности Земли, до
околозенитного (
β
= 90°) НКА составит R = H = 19100 км, до пригоризонтного (
β
=
5°) НКА составит R = 24000 км.
Бюджет мощности P
0
узкополосных навигационных радиосигналов на выходе
«стандартной» приемной антенны:
1600 МГц 1250 МГц
β
, угл. град. 90° 5° 90° 5°
P
п
, дБ Вт
+15±1 +9±1
G(
ϕ
), дБ
+10 +12 +9 +11
(
λ
⁄4
π
R)
2
, дБ −182 −184 −180 −182
G
0
(
β
), дБ
0 0
P
0
, дБ
−157±1 −157±1 −162±1 −162±1
Отметим, что мощность навигационного радиосигнала, принимаемого
наземным потребителем с помощью изотропной антенны, одинакова для
околозенитного и пригоризонтного НКА.
2.3. Космический сегмент
Основной геометрической характеристикой орбитальной группировки штатных НКА
в СРНС, от которой зависит точность навигации наземных потребителей, являются
геометрические свойства созвездия НКА,
которое «видит» наземный потребитель.
Минимально необходимое для наземного
потребителя
оптимальное созвездие
содержит четыре НКА: один НКА вблизи
зенита, три НКА вблизи горизонта
равномерно разнесенных по
направлению.
2.3.1. ГЛОНАСС
Полная проектная орбитальная
группировка (ОГ) в СРНС ГЛОНАСС [1]
содержит 24 штатных НКА на круговых
орбитах с наклонением i=64,8°
14
Рис. 5. Созвездие НКА NAVSTAR-
GPS
Рис. 6. Объединенное созвездие
GPS-«GALILEO» с 24
НКА NAVSTAR-GPS и 27
НКА «GALILEO»
относительно экваториальной плоскости в трех орбитальных плоскостях по восемь
НКА в каждой. Долготы восходящих узлов трех орбитальных плоскостей
различаются номинально на 120°. Номинальный период обращения НКА равен Т=11
ч 15 мин 44 с, и, соответственно, номинальная высота круговой орбиты составляет
19100 км над поверхностью Земли. В каждой
орбитальной плоскости восемь НКА
разнесены по аргументу широты номинально через 45°, и аргументы широты восьми
НКА в трех орбитальных плоскостях сдвинуты на ±15°. За время эксплуатации НКА
на орбите (до 7,5 лет) реальные положения НКА в ОГ могут отличаться от
номинальных не более чем на ±5°.
На рис.4 изображена
модель орбитальной группировки в системе ГЛОНАСС в
виде трех орбитальных колец.
2.3.2. NAVSTAR-GPS
Полная ОГ в системе NAVSTAR-GPS [2]
содержит 24 штатных НКА на круговых
синхронных орбитах с периодом
обращения Т ≈ 12ч 00 мин (высота орбиты
составляет около 20200 км над
поверхностью Земли) в шести орбитальных
плоскостях (по четыре НКА в каждой) с
наклонением i=55°
относительно
экваториальной плоскости, долготы
восходящих узлов которых смещены с
интервалом номинально 60° (рис. 5).
Четыре спутника не распределены
равномерно в пределах одной плоскости -
по два спутника обособленно, с углом
между ними приблизительно 30 градусов.
2.3.3. «GALILEO»
Европейский союз совместно с Европейским
космическим агентством приняли решение
строить систему «GALILEO» таким образом:
чтобы она была, с одной
стороны,
максимально совместимой с Американской
NAVSTAR-GPS, но с другой стороны, могла
функционировать абсолютно независимо от
нее. Таким образом, созвездие спутников
«GALILEO» будет состоять из 27 спутников
в трех орбитальных плоскостях, каждая с 9
спутниками, равномерно распределенными в
пределах круговой орбиты. Ключевые
параметры - орбитальный радиус будет
равен приблизительно 23600 километров и
склонение 56 градусов относительно
экваториальной плоскости
. Чтобы
обеспечивать необходимую избыточность на
орбите и позволить быстрое восстановление
в случае отказа спутников, предполагаются
13 14
направлении β на передающую антенну; λ ⎯ длина волны несущего колебания относительно экваториальной плоскости в трех орбитальных плоскостях по восемь
радиосигнала; R ⎯ дальность от приемной антенны до передающей антенны. НКА в каждой. Долготы восходящих узлов трех орбитальных плоскостей
В системе ГЛОНАСС передающие антенны для навигационных различаются номинально на 120°. Номинальный период обращения НКА равен Т=11
радиосигналов на НКА имеют круговую правую поляризацию излучения. ч 15 мин 44 с, и, соответственно, номинальная высота круговой орбиты составляет
Коэффициент направленности G(ϕ) передающих антенн в рабочем секторе 19100 км над поверхностью Земли. В каждой орбитальной плоскости восемь НКА
направлений ϕ ≤ 19° относительно оси антенны составляет разнесены по аргументу широты номинально через 45°, и аргументы широты восьми
НКА в трех орбитальных плоскостях сдвинуты на ±15°. За время эксплуатации НКА
ϕ, угл.град. 0° 15° 19° на орбите (до 7,5 лет) реальные положения НКА в ОГ могут отличаться от
G(ϕ),дБ (1600 МГц) 10 12 8 номинальных не более чем на ±5°.
На рис.4 изображена модель орбитальной группировки в системе ГЛОНАСС в
G(ϕ),дБ (1250 МГц) 9 11 9
виде трех орбитальных колец.
В качестве «стандартной» приемной антенны удобно рассматривать 2.3.2. NAVSTAR-GPS
изотропную приемную антенну с круговой поляризацией, G0(β) = 1. Полная ОГ в системе NAVSTAR-GPS [2]
Дальность R от приемной антенны, размещенной на поверхности Земли, до содержит 24 штатных НКА на круговых
околозенитного (β = 90°) НКА составит R = H = 19100 км, до пригоризонтного (β = синхронных орбитах с периодом
5°) НКА составит R = 24000 км. обращения Т ≈ 12ч 00 мин (высота орбиты
Бюджет мощности P0 узкополосных навигационных радиосигналов на выходе составляет около 20200 км над
«стандартной» приемной антенны: поверхностью Земли) в шести орбитальных
плоскостях (по четыре НКА в каждой) с
1600 МГц 1250 МГц наклонением i=55° относительно
β, угл. град. 90° 5° 90° 5° экваториальной плоскости, долготы
Pп, дБ Вт +15±1 +9±1 восходящих узлов которых смещены с
G(ϕ), дБ +10 +12 +9 +11 интервалом номинально 60° (рис. 5).
Четыре спутника не распределены Рис. 5. Созвездие НКА NAVSTAR-
(λ⁄4πR)2, дБ −182 −184 −180 −182
равномерно в пределах одной плоскости - GPS
G0(β), дБ 0 0
по два спутника обособленно, с углом
P0, дБ −157±1 −157±1 −162±1 −162±1 между ними приблизительно 30 градусов.
Отметим, что мощность навигационного радиосигнала, принимаемого 2.3.3. «GALILEO»
наземным потребителем с помощью изотропной антенны, одинакова для Европейский союз совместно с Европейским
околозенитного и пригоризонтного НКА. космическим агентством приняли решение
строить систему «GALILEO» таким образом:
2.3. Космический сегмент
чтобы она была, с одной стороны,
Основной геометрической характеристикой орбитальной группировки штатных НКА
максимально совместимой с Американской
в СРНС, от которой зависит точность навигации наземных потребителей, являются
NAVSTAR-GPS, но с другой стороны, могла
геометрические свойства созвездия НКА,
функционировать абсолютно независимо от
которое «видит» наземный потребитель.
нее. Таким образом, созвездие спутников
Минимально необходимое для наземного
«GALILEO» будет состоять из 27 спутников
потребителя оптимальное созвездие
в трех орбитальных плоскостях, каждая с 9
содержит четыре НКА: один НКА вблизи
спутниками, равномерно распределенными в
зенита, три НКА вблизи горизонта
пределах круговой орбиты. Ключевые
равномерно разнесенных по
параметры - орбитальный радиус будет
направлению.
равен приблизительно 23600 километров и Рис. 6. Объединенное созвездие
2.3.1. ГЛОНАСС склонение 56 градусов относительно GPS-«GALILEO» с 24
Полная проектная орбитальная экваториальной плоскости. Чтобы НКА NAVSTAR-GPS и 27
группировка (ОГ) в СРНС ГЛОНАСС [1] обеспечивать необходимую избыточность на НКА «GALILEO»
содержит 24 штатных НКА на круговых Рис. 4. Созвездие НКА ГЛОНАСС орбите и позволить быстрое восстановление
орбитах с наклонением i=64,8° в случае отказа спутников, предполагаются
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- …
- следующая ›
- последняя »
