1. История развития снс. Состав снс

Типовая СНС состоит из нескольких сегментов:

• Космический сегмент, включающий созвездия спутников, которые вращаются по заранее просчитанным орбитам.

• Наземный сегмент – ракетный комплекс, станции слежения, командно-измерительный пункт с вычислительным центром и ЦУП.

• Сегмент потребителя – приемоиндикаторы СНС на судах, летательных аппаратах и т.д.

На каждом спутнике установлено несколько хранителей времени. Первая СНС – «Транзит» (США) для ОМС было достаточно одного спутника. Точность до 150м на стоянке – сопоставимо с точностью РЛС при плавании вдоль берегов. Первая российская СНС – «Цикада». Одно из первых применений GPS – «Буря в пустыне».

2. Системы координат, используемые в снс

В ряду используемых в CРНС систем координат наиболее важны две декартовые геоцентрические (с началом в центре Земли): инерциальная {x_И, y_И, z_И} и гринвичская {x, y, z} с общей осью аппликат - осью вращения Земли, направленной в полюс мира вблизи Полярной звезды.

Координаты спутника вычисляются в трехмерных координатах. После трехмерной СК рассчитывается точка на поверхности Земли по следующей формуле:

Количество измерений должно быть больше количества неизвестных. Переход осуществляется по геодезическим формулам в прямоугольных координатах с референц-эллипсоидом WGS-84.

3. Силы, действующие на исз. Уравнения движения спутника, находящегося на эллиптической орбите

Для движения ИСЗ по орбите необходимо, чтобы сила земного притяжения была скомпенсирована центробежной силой, возникающей при движении тела вокруг Земли.

mg=mρ₀ω², где ρ₀=R+H g=g₀²

ω₂=; g₀=²=²

V=R;

V= км/с- первая космическая скорость

4. Основные параметры движения исз (скорость, период) по орбите. Законы Кеплера.

Закон Кеплера:

• Орбита спутника является эллипсом, в одном из фокусов которого расположен ЦМ Земли

• Радиус-вектор спутника за равные промежутки времени описывает равновеликие площади

• Отношение квадрата периода обращения спутника по орбите к кубу ее оси – величина постоянная.

mg=mρ₀ω², где ρ₀=R+H g=g₀²

ω₂=; g₀=²=²

V=R;

V₁= км/с- первая космическая скорость

T= - период обращения спутника, т.е. время одного его оборота вокруг Земли по круговой орбите радиуса .

По высотам орбиты ИСЗ делятся на низкие (120км-5000км), средние (5000-22000) и высокие (>22000км).

Н= 35870км - Т=23ч 56м 04с – синхронные орбиты. Если ИСЗ находится в плоскости экватора, то спутник будет иметь геостационарную орбиту.

5. Основные элементы эллиптической орбиты. Классификация эллиптических орбит.

Эллиптическую орбиту характеризуют 6 элементов Кеплера: наклонение плоскости орбиты плоскости экватора, i; прямое восхождение восходящего узла орбиты, Ω; угловое расстояние ω перигея от восходящего узла орбиты N₁.

Ω отсчитывается от т. Овна до восходящего узла, против часовой стрелки с N полушария.

i отсчитывается от плоскости экватора до плоскости орбиты против часовой стрелки от 0° до 180°.

ω отсчитывается от восходящего узла до направления на перигей от 0° до 360°.

e= – эксцентриситет; p= параметр орбиты;

Орбиты ИСЗ классифицируются по двум признакам: в зависимости от наклонения i плоскости орбиты относительно плоскости экватора: экваториальные (i=0° или 180°), полярные (i=90°) и наклонные (0°<i<90°, 90°<i<180°)

По высотам орбиты ИСЗ делятся на низкие (120км-5000км), средние (5000-22000) и высокие (>22000км).

Н= 35870км - Т=23ч 56м 04с – синхронные орбиты. Если ИСЗ находится в плоскости экватора, то спутник будет иметь геостационарную орбиту.