Глава 12

На каждом спутнике размещены атомные эталоны частоты

(часы и передающая радиоаппаратура). Информация, передавае-

мая пользователю, включает так называемое «навигационное сооб-

щение», которое содержит сведения о положении спутников, мет-

ки времени, корректирующую и другую информацию. На спутни-

ке имеется радиоприемное устройство для приема сигналов от

наземного сектора управления и контроля. Электропитание аппа-

ратуры осуществляется от панели солнечных батарей.

Подсистема контроля и управления содержит станции слеже-

ния, службу точного времени, вычислительный центр и центр за-

грузки информации.

Основные задачи подсистемы:

— измерение параметров орбит спутников;

— расчет и прогнозирование эфемерид ИСЗ;

— формирование шкалы времени всей системы (системной

шкалы времени);

— периодическая сверка системной шкалы времени со шкала-

ми времени каждого спутника;

— обновление эфемеридной информации для каждого спутни-

ка системы.

В системе GPS имеется пять станций слежения, одна из них

совмещена с центральной управляющей станцией в Колорадо-

Спрингс (США). Информация со станций слежения (сведения об

элементах орбит и прогнозируемых координат спутников) переда-

ются на ИСЗ с помощью трех загружающих станций.

В системе ГЛОНАСС бортовые шкалы времени всех ИСЗ све-

ряются со шкалой времени Центрального хронизатора системы.

Задающим генератором Центрального хронизатора является атом-

— 14

ный водородный генератор с нестабильностью частоты — = 10- .

При сверке шкал учитывается время распространения сигнала от

спутника до наземного измерительного пункта.

Параметры положения спутника на орбите определяются ко-

мандно-измерительной системой, по радиолинии которой переда-

ются команды для управления аппаратурой ИСЗ, а в бортовую па-

мять спутника закладывается навигационное сообщение, которое в

дальнейшем передается потребителю. Координация работы всех

средств подсистемы контроля и управления производится центром

управления системой.

Подсистема потребителей включает в себя гражданские и во-

енные объекты, а также спутниковые приемники частных лиц в не-

ограниченном количестве. Навигационная аппаратура пользовате-

ля (спутниковый приемник) может быть различной степени слож-

ности и стоимости. Она обеспечивает беззапросные измерения

расстояния, прием навигационного сообщения и решение навига-

ционной задачи по определению положения и вектора скорости

объекта — пользователя,

12.2.3. йстачники аагрешнастей измерений а глайальнык нааигенианнык

системак

Системы ГЛОНАСС и GPS разрабатывались как системы нави-

гации, т. е, системы, служащие для определения координат и скоро-

сти движения наблюдателя. Для решения этой задачи в работе сис-

темы предусматривается измерение так называемого навигацион-

ного параметра. При геодезическом применении навигационных

систем определению подлежат координаты пункта или разности

координат, Навигационным параметром в этом случае является из-

меренное расстояние (псевдодальность) приемник-ИСЗ.

Обобщая задачу оценки источников погрешностей, можно вы-

делить два фактора, влияющих на точность:

— погрешности измерений навигационного параметра (даль-

ности приемник — ИСЗ);

— геометрия взаимного расположения в пространстве пользо-

вателя (приемника) и «созвездия» наблюдаемых ИСЗ навигацион-

ной системы.

Этот последний фактор, влияющий на точность измерений, но-

сит название «геометрический фактор».

Источниками погрешностей связанных с измерением навига-

ционного параметра (псевдодальности) являются:

— погрешности вызванные работой спутниковой аппаратуры

и наземного комплекса управления;

— погрешности, связанные с условиями распространения ра-

диоволн в ионосфере и тропосфере;

— погрешности измерений в приемнике пользователя,

Погрешности спутниковой аппаратуры и работы наземного

комплекса вызывают погрешности в эфемеридах ИСЗ (табличных

значениях координат наблюдаемых ИСЗ системы) и погрешности

в шкалах времени эталонов частоты и времени, находящихся на

ИСЗ навигационной системы.

Погрешности эфемеридных значений координат ИСЗ вызыва-

ют отличие прогнозируемого положения ИСЗ, используемого в об-

работке измерений, от его действительного положения. Ошибки

прогноза положения ИСЗ возникают вследствие ошибок измере-

ния параметров орбиты ИСЗ и погрешностей учета возмущений в

движении ИСЗ, вызванных аномалиями гравитационного поля

Земли, воздействием Луны и Солнца и другими возмущающими

факторами.

11 Геодезия