15.4.6. Эфемериды

⁴⁵⁷Для определения векторов местоположения и скорости ИСЗ в геоцентрической системе отсчета в какой–либо момент времени используются три набора данных. Это данные альманаха, эфемериды полученные от спутника и точные эфемериды – рассчитанные на Земле (Эфемериды, от греч. ephemeris – книжка для ежедневных записей, дневник, – таблицы, содержащие данные переменных астрономических величин, предвычисленные для ряда последовательных моментов времени). Эти данные отличаются как по точности (см. таблицу 15.4.), так и по времени доступности (в реальном времени или апостериорно).

Погрешности эфемерид Таблица 15.2.

Эфемериды	Погрешности	Комментарии
Альманах	несколько км	В зависимости от момента последнего обновления
Эфемериды ИСЗ (SA включен)	2 – 50м	В зависимости от уровня SA
Эфемериды ИСЗ (SA выключен)	2 – 5м	И даже точнее
Рассчитанные на Земле	0,5 – 1м	И даже точнее

Данные альманаха

Данные альманаха передаются с сигналом ИСЗ. Они содержат главным образом информацию о параметрах орбиты, поправки атомных часов спутника и другие величины.

⁴⁵⁸Целью альманаха является обеспечение пользователей приближенными данными о спутнике для обеспечения поиска видимых спутников или решения малой задачи и планирования наблюдений, как вычисление диаграмм видимых их мест (в геодезии).

Эфемериды, передаваемые с сигналом спутника

⁴⁵⁹Эти эфемериды рассчитаны на основании наблюдений пяти станций слежения, которые входят в сеть главной системы оперативного управления GPS (см. рис. 15.13.). Последние по времени измерения данные используются для вычисления опорной орбиты ИСЗ. Результаты дополнительных измерений вводятся в фильтр Кальмана, а затем уточненные орбиты используются для прогноза эфемерид на ближайшее время. Эти данные имеют точность около 5м при условии, что такие обновления выполняются не менее 3 раз в сутки. Если осуществлять прогноз эфемерид 1 раз в сутки, то ожидаемая точность будет приблизительно 10м.

Точные эфемериды

⁴⁶⁰Вычисление точных эфемерид производится с целью определения информации о точном местоположении ИСЗ в заданные моменты времени для последующего определения местоположения объекта (например, при геодезических съемках и т.п.) с высочайшей точностью 0.5 – 1м и точнее. Эту работу выполняют несколько институтов на базе результатов измерений полученных в сети станций слежения. Результаты становятся доступными с задержкой (от 4 до 14 суток) после наблюдений, они подаются в виде таблиц местоположений и скорости ИСЗ на эквивалентные моменты времени.

15.5. Подсистема управления

⁴⁶¹Подсистема управления GPS включает систему оперативного управления (OCS – Operational Control System), которая состоит из главной и дополнительных станций управления и пунктов слежения, расположенных по всей планете.

Рис. 15.13. Подсистема управления

⁴⁶²Главной задачей OCS является слежение за спутниками с целью определения их траекторий и погрешностей атомных часов, а также их синхронизация и обновление навигационных данных. В сферу обязанностей OCS входят управление уровнем SA выборочный доступ по точности, см. п. 15.8.).