10.3. Спутниковые навигационные системы

10.3.1. Действующие и разрабатываемые СНС

В настоящее время действуют глобальные навигационныеИсисте-

мы США (GPS) и России (ГЛОН СС), поддерживаемые на государ-

ственном уровне; в ближайшие годы начнет функционировать ГНСС

Galileo; планируют создать собственные

навигационные системы Китай, Индия и

Япония.

Д

ГНСС NAVSTAR (GPS) − единствен-

ная в настоящее время полностью уком-

плектованная система, более известная под

названиемАGPS, принадлежащая Мини-

стерству о ороны США и обеспечивающая

предоставление услуг в глобальном масш-

Р с. 10.7. Косм ческая

.

табе

групп ровка Navstar (GPS)

Модель спутниковой группировки

GPS включает 24 рабочих и три резервных

спутника, размещенных в шести орбитальных плоскостях (рис. 10.7).

Высота

20 180 км, наклонение 55о, период обращения 11h57m.

орбиты

Всего с 1978 до середины 2008 г. было запущено более 50-ти спутни-

С

бы с внешними воздействиями. Кроме того, увеличивается интенсив-

ность сигнала, повышается до 1 м геометрическая точность позицио-

нирования и пр.

И

Таблица 10.2

Параметр

Модификация космического аппарата

Block II

Block IIA

Block IIR

Block IIR-M

Block IIF

Масса, кг

987

987

1076

1076

1567

Срок

активного

7,5

7,5

10

10

12

существования

Межспутниковая

Нет

Да

а

а

а

связь

Автономная

работа,

14

180

180

180

Более 60

дней

Навигационный

L1:C/A+P

L1:C/A+P

L1:C/A+P

L1:C/A+P+M

L1:C/A+P+M

сигнал, код

L2:P

L2:P

L2:P

L2:C/A+P+M

L2:C/A+P+M

L5:C

б

Энергоисточник, Вт

700

700

1136

1136

2900 / 2400

Д

Число

спутников

1

15

12

3

-

на орбите

недостатки

Точность в режимах

Нет данных

2,0 / 1,8

3,0 / 0,90

C/A / P, м

А

Состав группы косм ческой навигационной системы GPS на

11

юля 2019 г.:

• всего в составе GPS – 32 КА;

С

•

спользуются по целевому назначению – 32 КА.

В настоящее время

сследуются достоин-

ства

двух вариантов построения

орбитальной группировки: 6 плоскостей по 4

спутника на каждой 3 орбитальные плоскости

по 7–8 спутников.

ГН

ГЛОНАСС − система, разработан-

ная в 1978 г. и принадлежащая Министерству

обороны России. Орбитальная группировка

включает

24

спутника в

трех

орбитальных

Рис. 10.8. Космическая

плоскостях

(рис.

10.8);

высота орбиты группировка ГЛОНАСС

преимуществами перед

GPS. С

1998

г. орбитальная

группировка

И

практически не поддерживалось, в результате система оказалась ча-

стично неработоспособной.

Восстановление системы ГЛОНАСС осуществлялось по Феде-

ральной целевой программе «Глобальная навигационная система». В

соответствии с ней создаются навигационные спутники новых серий:

Д

«ГЛОНАСС-М» и «ГЛОНАСС-К».

ГЛОНАСС-М (рис. 10.9) – пер-

вый спутник второго поколения, за-

пущенный на орбиту в конце 2004 г.

Спутники этой серии характеризуются

А

наличием двух сигналов для граждан-

ских потребителей, увеличенных до

семи лет срокам эксплуатации и более

точной температурной стабилизацией

б

Рис. 10.9. Спутник Глонасс-М

часов, что позволяет увеличить точ-

ность позиционирования в два раза.

Г Л О Н А С С - К – спутник третьего поколения ГЛОНАСС, лет-

ные

которого начались с 2010 г. Он отличается от предше-

испытания

Модификация космического аппарата

ственников: отсутствием импортных

комплектующих; негерме-

т чным

сполнен ем

корпуса

(которое

позволило

существенно

уменьш ть его массу); повышенным до десяти лет сроком эксплуата-

ц

; нал ч ем трех нав гационных сигналов для гражданских потре-

б телей

повышен ем (в сравнении с ГЛОНАСС-М) точности нави-

С

гац

онных определен й вдвое за счёт добавления третьей частоты.

Некоторые характер стики космических аппаратов ГЛОНАСС

представлены в табл. 10.3.

Таблица 10.3

Параметр

ГЛОНАСС

ГЛОНАСС-М

ГЛОНАСС-К

Масса спутника, кг

1415

1415

950

рок активного существования, лет

3-4,5

7,5

10-12

Число сигналов для гражданского

1

2

3

использования

Мощность батарей, Вт

1000

1600

1270

В конце 2005 г. с космодрома Байконур был запущен первый

А

спутн к Glove-A с стемы Galileo, работавший до конца 2006 г. в

демонстрац онном реж ме, а в апреле 2008 г. – второй спутник

Glove-B.

Орб тальноебпостроение «ГАЛИЛЕО» предполагает, что на ор-

б те будет 27 КА на трех круговых орбитах высотой 23 229 км, пери-

одом обращен я 14 ч, наклонением 56˚. По целевому назначению ис-

пользуются 24 КА,

КА в каждой орбитальной плоскости являет-

точность до 1 м, а в специальных режимах она будет доведена

до 10 см.

И

ГНСС Сompass – китайская глобальная спутниковая навигаци-

онная система, которая создается для решения задач навигации, мо-

В начале 2007 г. СМИ Китая сообщили об успешном запуске с

Д

космодрома в южной провинции Сычуань и выводе на орбиту раке-

той-носителем «Чанчжэн-3А» («Великий поход») очередного, чет-

вертого навигационного спутника «Beidou» («Путеводная звезда»,

как называют в Китае созвездие Большой Медведицы). Этот спут-

ник, возможно, заменит один из запущенных ранее (два – в 2000 г. и

один – в 2003 г.).

А

Уже эксплуатируемые спутники располагаются на одной гео-

стационарной орбите, и определять по ним свои координаты могут

только жители Китая и прилегающих к нему областей. Объявлено о

орбите

развертывании системы второго поколения в составе пяти спутников

на геостационарной

30 спутников на средней земной орбите.

Доступ к навигационной системе будет предоставлен не только

военным (как

ыло о ъявлено ранее), но и гражданским лицам, кото-

станций

рым обещана возможность определения координат с точностью до

10 м, определен я времени с точностью в 50 нс и скорости перемеще-

н я пр емн ка с точностью до 0,2 м/с; военные смогут получать бо-

лее точные данные. Кроме того, Китай обещает расширить зону свое-

го вл ян я до терр

тор всего мира.

С

IRNSS –

нд

йская региональная навигационная спутниковая

щих

, четыре – на орбитах с наклонением 29о.

Контроль и координация работ по развертыванию системы осу-