31 Структура глобальных систем позиционирования и назначение их подсистем.

Структура систем ГЛОНАСС и GPS. В состав каждой из систем

входят три подсистемы (сегмента):

• подсистема космических аппаратов (КА) и стартовые комп­

лексы;

• подсистема наземного контроля и управления (НКУ);

• подсистема приемной аппаратуры потребителей (АП)

Каждая из подсистем GPS и ГЛОНАСС включает группировку из

24 КА. Спутники GPS распределены в шести, а спутники ГЛОНАСС

в трех орбитальных плоскостях, развернутых соответственно через 60° и через 120° по долготе восходящего узла. Орбиты расположены так, что в любое время над любой точкой земной поверхности видно «созвездие» не менее чем из четырех КА .На каждом спутнике имеются: четыре дорогостоящих атомных эта­

лона частоты и времени, обеспечивающие генерацию радиосигналов и меток шкал времени, средства для приема и передачи радиосигналов и др. Со спутника передаются эфемериды ИСЗ и альманах всех ИСЗ системы и другие сведения.

Подсистема НКУ состоит из станций: слежения за КА, собирающих информацию об орбитах спутников; службы точного времени; главной станции с вычислительным центром, обрабатывающим орбитальную информацию и прогнозирующим координаты (эфемериды) спутников; станций загрузки данных на борт КА. Космические аппараты принимают и хранят информацию с наземных станций, а также непрерывно распространяют ее среди потребителей радиосигналами в составе навигационных сообщений.

Подсистема потребителя GPS включает совокупность аппаратнопрограммных средств, реализующих возможные способы использования системы — определение навигационных данных на суше, поверхности моря, в воздухе, околоземном пространстве и геодезических положений на поверхности Земли.

32 В чём суть кодового измерения дальностей?

При кодовом методе определения временной задержки спутник и приемник генерируют одновременно идентичные и уникальные последовательности неповторяющихся импульсов, которые можно представить в виде нулей и единиц, строгое закономерное чередование которых воспринимается как случайный процесс. Такие коды называют псевдослучайными последовательностями (ПСП), или псевдослучайными кодами.

Спутник передает свою последовательность в виде непрерывного радиосигнала, а GPS-приемник, будучи включенным в произвольный момент времени, принимает ее и находит величину задержки дальномерного сигнала относительно своей опорной последовательности импульсов .Для этого ПСП на спутнике и в приемнике пользователя генерируют строго синхронно. Тогда приходящая от спутника кодовая последовательность будет запаздывать по отношению к такой же последовательности в аппаратуре наземной станции

на время равное распространению сигнала от космического аппарата до аппаратуры пользователя, где — момент излучения сигнала на спутнике, — момент его приема на наземной станции.

Поэтому время прохождения сигнала от спутника до станции определяют путем задержки сигнала, вырабатываемого на спутнике, на такое время чтобы принимаемый сигнал успел его «догнать» и оба они совпали.