Спутниковая система ГЛОНАСС

Страница 5

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