4.2 Навигационные характеристики нка, рис.2.11.

К основным навигационным характеристикам НКА относятся:

зона обзора •зона видимости

• продолжительность наблюдения

Зоной обзора НКА называется участок земной поверхности, на котором можно принимать сигналы НКА и осуществлять за ним на­блюдение. Центром зоны обзора является географическое место спутника – точка О₃, расположенная в месте пересечения земной поверхности с линией, соединяющей центры масс Земли и НКА. При движении спутника по орбите на поверхности Земли образует­ся совокупность географических мест – трасса спутника.

Размер зоны обзора характеризуется величиной угла и зависит от высоты Н_А полета спутника, так как зона обзора ограничена линией истинного горизонта. Величина р_тах может быть найдена из выраже­ния βmax =arcos [R3/ (R3 + HA).

НКА

Рис.2.11. Основные навигационные характеристики НКА

Существует понятие радиогоризонта – гипотетической линии го­ризонта, поднятой над линией истинного горизонта на угол маски α = 5 … 10°. Работоспособность СНС и соответствие ее характери­стик техническим условиям гарантируется при наблюдении спутников расположенных не ниже линии радиогоризонта. В этом случае зона обзора определяется углом β < βmax, где

Β= агссоs [R₃ соs α / (R₃ + Н_А)] – α . (2.4)

Важными параметрами СНС являются площадь обзора

СНС ГЛОНАСС и NAVSTAR имеют следующие характеристики обзора:

βmax = 75,52°, S_об /S₃ = 30%, HА ≈19100 … 20200 км, α = 10°. Перечисленные характеристики оптимальны для построения широкозонных СНС, так как дальнейшее увеличение высоты полета незначительно расширяет зону обзора, но существенно увеличивает затраты на формирование созвездия НКА.

Область небосвода, в которой НКА наблюдается с момента восхода τвх над горизонтом, до момента захода τвых назы­вается зоной видимости.

Продолжительность набдюдения НКА определяется разностью τвид =τвых –τвх и зависит от высоты полета., либо от периода обращнгия НКА. В случае круговой орбиты τвид =2β / v=Tβ/π где: v = 2π/Т – угловая скорость обращения спутника. Продолжительность види­мости максимальна, если потребитель находится на трассе НКА (спутник проходит через зенит). Для системы ГЛОНАСС продолжи­тельность видимости τвид ≈ 300 мин. Разумеется, если потребитель находится в стороне от трассы НКА, продолжительность видимости уменьшается. Приемник потребителя, как правило, принимает сигна­лы от нескольких НКА, расположенных в зоне видимости и использу­ет алгоритм, позволяющий выбрать оптимальное сочетание НКА.

Контрольные вопросы по главе 4:

1. Какие системы координат используются в СНС?

2. В чем состоит различие между геоцентрической инерциальной системой координат и геоцентрической подвижной системой координат?

3. Перечислите основные навигационные характеристики НКА и охарактеризуйте их.

4. Какие характеристики зоны обзора имеют СНС ГЛОНАСС и NAVSTAR?