ГЛОНАСС - Российская навигационная спутниковая система.
В отличие от GPS, пока не получила широкого применения и используется преимущественно военными. Заработает в полном объеме в 2009 г. Спутники системы ГЛОНАСС непрерывно излучают навигационные сигналы двух типов: навигационный сигнал стандартной точности (СТ) в диапазоне L1 (1,6 ГГц) и навигационный сигнал высокой точности (ВТ) в диапазонах L1 и L2 (1,2 ГГц).
Можно ознакомиться с обзором рынка GPS и ГЛОНАСС или сравнить ГЛОНАСС с другими навигационными системами
Информация, предоставляемая навигационным сигналом СТ, доступна всем потребителям на постоянной и глобальной основе.
Сигнал ВТ был предназначен, в основном, для потребителей МО РФ. Для определения пространственных координат и точного времени требуется принять и обработать навигационные сигналы не менее чем от 4-х спутников ГЛОНАСС. При приеме навигационных радиосигналов ГЛОНАСС приемник, используя известные радиотехнические методы, измеряет дальности до видимых спутников и измеряет скорости их движения.
Одновременно с проведением измерений в приемнике выполняется автоматическая обработка содержащихся в каждом навигационном радиосигнале меток времени и цифровой информации. Цифровая информация описывает положение данного спутника в пространстве и времени (эфемериды) относительно единой для системы шкалы времени и в геоцентрической связанной декартовой системе координат. Кроме того, цифровая информация описывает положение других спутников системы (альманах) в виде кеплеровских элементов их орбит и содержит некоторые другие параметры.
Результаты измерений и принятая цифровая информация являются исходными данными для решения навигационной задачи по определению координат и параметров движения. Навигационная задача решается автоматически в вычислительном устройстве приемника, при этом используется известный метод наименьших квадратов.
В результате решения определяются три координаты местоположения потребителя, скорость его движения и осуществляется привязка шкалы времени потребителя к высокоточной шкале Координированного всемирного времени (UTC).
Орбитальная группировка НКА в системе ГЛОНАСС
Полная орбитальная группировка (ОГ) в СРНС ГЛОНАСС содержит 24 штатных НКА на круговых орбитах с наклонением i=64,8° 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 пяти лет) реальные положения НКА в ОГ могут отличаться от номинальных не более чем на ± 5° .
Полная ОГ в системе НАВСТАР содержит 24 штатных НКА на круговых синхронных орбитах с периодом обращения Т = 12ч 00мин (высота орбиты составляет около 20000 км над поверхностью Земли) в шести орбитальных плоскостях (по четыре НКА в каждой) с наклонением i=55° , долготы восходящих узлов которых смещены с интервалом номинально 60° . Орбитальная группировка НКА с несинхронными круговыми орбитами (Т» 11 ч 16 мин) в системе ГЛОНАСС более стабильна по сравнению с ОГ НКА с синхронными круговыми орбитами (Т=12 ч 00 мин) в системе НАВСТАР.
Данное обстоятельство можно объяснить следующим образом. Синхронная орбита НКА имеет двухвитковый след на поверхности Земли, и возмущения орбит отдельных НКА, обусловленные нецентральностью поля тяготения Земли, будут заметно отличаться. Несинхронная круговая орбита имеет многовитковый след на поверхности Земли, и возмущения орбит для всех НКА в ОГ будут практически одинаковы. Основной геометрической характеристикой спутникового сегмента т которой зависит точность навигации наземных потребителей, являются геометрические свойства созвездия, которое “видит” наземный потребитель. Минимально необходимое для наземного потребителя оптимальное созвездие содержит четыре НКА: один НКА вблизи зенита, три НКА вблизи горизонта равномерно разнесены по направлению.
Об успехах реализации ГЛОНАСС на начало 2008 г |