4. Решение навигационной задачи

Основным содержанием навигационной задачи (НЗ) в СРНС является определение пространственно-временных координат потребителя, а также со­ставляющих его скорости, поэтому в результате решения навигаци­онной задачи должен быть определен расширенный вектор состояния потре­бителя П, который в инерциальной системе координат можно представить в виде . Элементами данного вектора служат пространствен­ные координаты (х, у, z) потребителя, временная поправка t' шкалы времени потребителя относительно системной ШВ, а также составляющие вектора ско­рости .

Элементы вектора потребителя недоступны непосредственному измере­нию с помощью радиосредств. У принятого радиосигнала могут измеряться те или другие его параметры, например задержка или доплеровское смещение частоты. Измеряемый в интересах навигации параметр радиосигнала называют радионавигационным (РНП), а соответствующий ему геометрический параметр — навигационным (НП), поэтому задержка сигнала t и его доплеровское смещение частоты  являются радионавигационными параметрами, а соот­ветствующие им дальность до объекта Д и радиальная скорость сближения объектов  служат навигационными параметрами. Связь между этими параметрами дается соотношениями:

де с — скорость света; l — длина волны излучаемого НС сигнала.

Геометрическое место точек пространства с одинаковым значением навигационного параметра называют поверхностью положения. Пересечение двух поверхностей положения определяет линию положения — геометрическое место точек пространства, имеющих два определенных значения двух навигационных параметров. Местоположение определяется координатами точки пересечения трех поверхностей положения или двух линий положения. В ряде случаев (из-за нелинейности) две линии положения могут пересекаться в двух точках. При этом однозначно найти местоположение можно, только используя дополнительную поверхность положения или иную информацию о местоположении объекта.

Для решения навигационной задачи, т. с. для нахождения вектора потребителя П, используют функциональную связь между навигационными пара­метрами и компонентами вектора потребителя. Соответствующие функцио­нальные зависимости принято называть навигационными функциями. Конкрет­ный вид навигационных функций обусловлен многими факторами: видом НП, характером движения НС и потребителя, выбранной системой координат и т.д.

Навигационные функции для пространственных координат потребителя можно определить с помощью различных разновидностей дальномерных, разностно-дальномерных, угломерных методов и их комбинаций. Для получения навигационных функций, включающих составляющие вектора скорости потре­бителя, используют радиально-скоростные методы.

5. СРНС ГЛОНАСС

 

5.1. Структура и основные характеристики

Отечественная сетевая среднеорбитальная СРНС ГЛОНАСС (ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система) предназначена для непрерывного и высокоточного определения пространственного (трехмерного) местоположения вектора скорости движения, а также времени космических, авиационных, морских и наземных потребителей в любой точке Земли или околоземного пространства. В настоящее время она состоит из трех подсистем:

·     подсистема космических аппаратов (ПКА), состоящая из навигационных спутников ГЛОНАСС на соответствующих орбитах;

·     подсистема контроля и управления (ПКУ), состоящая из наземных пунктов контроля и управления;

·     аппаратуры потребителей (АП).

Навигационные определения в ГЛОНАСС осуществляются на основе опросных измерений в аппаратуре потребителей псевдодальности и радиальной псевдоскорости до четырех спутников (или трех спутников при использовании дополнительной информации) ГЛОНАСС, а также с учетом принятыx навигационных сообщений этих спутников. В навигационных сообщениях, передаваемых с помощью спутниковых радиосигналов, содержится информация о различных параметрах, в том числе и необходимые сведения о положении и движении спутников в соответствующие моменты времени. В результате обработки этих данных в АП ГЛОНАСС обычно определяются три (две) координаты потребителя, величина и направление вектора его земной (путевой) скорости, текущее время (местное или в шкале Госэталона Координированного Всемирного Времени UTC(SU) или, по другому, UТC(ГЭВЧ) (ГЭВЧ — Государственный эталон времени и частоты). Основные характеристики СРНС ГЛОНАСС приведены в табл. 1 — 2, где для сравнения приведены сведения об американской срсдневысотной СРНС GPS. В табл. 1 приведены общесистемные характеристики СРНС ГЛОНАСС. В табл. 2 приведены как стандартные значения характеристик СРНС, так и их оценки на основе данных, полученных в 1993—1995 гг. Последние показаны в скобках, причем для С/А-кода, кода стандартной точности) значения приводятся для вариантов работы с А/без SA (SA — Selective Availability — селективный доступ) ).


Таблица 1. Системные характеристики СРНС ГЛОНАСС

Параметр, способ ГЛОНАСС GPS
Число НС (резерв) 24 (3) 24 (3)
Число орбитальных плоскостей 3 6
Число НС в орбитальной плоскости 8 4
Тип орбит

Круговая

(е =0±0,01)

Круговая
Высота орбит, км 19100 20145
Наклонение орбит, 1рад 64,8±0,3 55 (63)
Драконический период обращения НС 11ч 15 мин 44 с ±5 с 11 ч 56,9 мин
Способ разделения сигналов НС Частотный Кодовый
Несущие частоты навигационных радиосигналов МГц:

L1

1602,5625...1615,5 1575.42

L2

1246,4375...1256,5 1227,6 !
Период повторения ПСП 1 мс 1 мс (С/А-код)
(дальномерного кода или его сегмента) 7 дн (Р-код)
Тактовая частота ПСП, МГц 0,511 1,023 (С/А-код)
10,23 (P,Y-код)
Скорость передачи цифровой информации
(соответственно СИ- и D- код), бит/с 50 50
Длительность суперкадра, мин 2,5 12,5
Число кадров в суперкадре 5 25 ;
Число строк в кадре 15 5
Система отсчетов времени UTC(SU) UTC(USNO) .
Система отсчета пространственных
координат ПЗ-90 WGC-84
Тип эфемерид Геоцентрические Модифициро-­
координаты и их ванные кепле-
производные ровы элементы

Таблица 2. Точностные характеристики СРНС

Параметр Точность измерений

GPS

(P=0,95)

ГЛОНАСС

(P=0,997)

Горизонтальная плоскость, м

100 (72/18)

300 (Р=0.9999)

18

(С/А-код) (С/А-код) (Р-, Y-код! 60 (СТ-код) (39)
Вертикальная плоскость, м

156

28

(135/34) (С/А-кол) (Р-, Y-код) 75 (СТ-код) (67,5)
Скорость, см/с

< 200

 20

(С/А-код ) (Р-. Y-код) 15 (С'1-код)

Ускорение, мм/с2

8

 <19

(С/А-код) (С/А-код )
Время, мкс

0,34

 0,18

 код)

(С/А-код ) (Р-, Y- 1 (CI-код)

Информация о работе «Спутниковая система ГЛОНАСС»
Раздел: Авиация и космонавтика
Количество знаков с пробелами: 41338
Количество таблиц: 4
Количество изображений: 3

Похожие работы

Скачать
47430
6
8

... контроль за перемещением подвижных объектов в центре сбора информации о местоположении и движении объектов или, как иногда это называют, сопровождение подвижных объектов. Спутниковые системы местоопределения подвижных объектов базируются на использовании радиолиний, обеспечивающих передачу сигналов между подвижным объектом, искусственным спутником Земли (ИСЗ) и наземной станцией, При этом ...

Скачать
73619
8
8

... КА системы, альманахи КА, специальные сообщения, параметры, описывающие связь времени GPS с UTC, и прочее. Алгоритмы приема и измерения параметров спутниковых радионавигационных сигналов К сегменту потребителей систем GPS и ГЛОНАСС относятся приёмники сигналов спутников. По измерениям параметров этих сигналов решается навигационная задача. Приёмник можно разделить на три функциональные части ...

Скачать
48843
2
13

... , что считается другими государствами её главным недостатком. Более известна под названием GPS. Единственная полностью работающая спутниковая навигационная система. ·  ГЛОНАСС Глобальная навигационная спутниковая система (ГЛОНАСС) – советская и российская спутниковая система навигации, разработанная по заказу Министерства обороны СССР. Принадлежит министерству обороны России. Является попыткой ...

Скачать
19003
0
2

... " компьютерные модели эпидемических процессов, которые вместе с информационными моделями составляют "интеллектуальное ядро" ГИС нового класса. 4. Знакомимся с ДубльГИС Одной из самых распространенных социально-направленных ГИС является ДубльГИС. [5]ДубльГИС — бесплатный электронный справочник предприятий с интерактивной картой города. Выпускается одноимённой фирмой и её франчайзи в 35 ...

0 комментариев


Наверх