Глава 3. Радионавигационное обеспечение полётов по мвл.

СНС позволяет с высокой точностью опре­делять координаты местоположения непод­вижных и подвижных объектов, скорость пе­ремещения подвижных объектов и осуществ­лять точную коррекцию времени. К достоин­ствам системы следует отнести также и прак­тически непрерывную выдачу информации, всепогодность и скрытность работы при ис­пользовании в военных целях.

3.7.1 Состав и основные технические характеристики СНС, принцип определения местоположения объекта.

И состав СНС входят:

— наземные станции (управляющий сег­мент),

— группа (созвездие) искусственных спут­ников Земли (космический сегмент GPS или GLONASS);

— оборудование (сегмент) пользователя. Наземные станции обеспечивают слежение за спутниками, вычисляют, прогнозируют и вводят в память спутника параметры его ор­биты, корректируют работу эталонных гене­раторов спутников, вводят поправки време­ни.

Каждое созвездие искусственных спутни­ков в GPS и GLONASS состоит из 24-Х спутников (21 рабочий и 3 резервных), рас­положенных на практически круговых орби­тах. Практически в любой точке Земли одновременно можно наблюдать от 4-х до 8 спут­ников с углом возвышения относительно го­ризонта более 15°. В системе GPS спутники равномерно распределены на 6 орбитах, разнесенных вдоль экватора через 60°. Плоско­сти орбит наклонены к плоскости экватора под углом 55°. На каждой орбите находится четыре спутника. В системе ГЛОНАСС спутники расположены на 3-х орбитах (через 120°), плоскости которых наклонены к плос­кости экватора под углом 64,3°. На каждой орбите 8 спутников. Высота орбит спутников составляет 20200 км (GPS) и 19100 км (ГЛОНАСС). Период обращения, соответственно, 11час 56 мин и 11 час 15 мин.

Оборудование пользователя (приемники) принимает сигналы спутников, обрабатывает их и производит необходимые расчеты по определению координат, времени, скорости подвижного объекта, различной навигационной информации при установке приемника на борту ВС.

Точность определения местоположения объекта с помощью СНС зависит от состоя­ния атмосферы и ионосферы, которые вызы­вают задержку прохождения сигналов спут­ников. Эти ошибки могут быть устранены моделированием среды прохождения сигна­лов в компьютере приемника. Другими источниками ошибок являются бортовые часы спутника и приемника, а также геометрия рас­положения спутников на небе, которая может увеличить общую ошибку определения место­положения в несколько раз.

Типичная максимальная ошибка определения местоположения по GPS при хорошем приемнике составляет 18-30 м, в худшем слу­чае— 60 м, Если Министерство обороны США вводит режим селективного доступа S/A (Selective Availability) ошибка составляет 100 м. При использовании с санкции Министерства обороны США точного кода ошибки опреде­ления местоположения уменьшаются. Точ­ность определения скорости составляет 0,2 м/с (Р = 95%) по GPS и 0,15 м/с (Р = 99,7%) по ГЛОНАСС. Точность определения времени составляет, соответственно. 0,34 мкс и 1 мкс. При использовании дифференциального мето­да измерений система GPS способна обеспе­чить определение местоположения с точно­стью, превышающей одни метр, и даже до од­ного сантиметра при геодезических измерени­ях.

Принцип определения местоположения ос­нован на измерении времени прохождения спутникого сигнала до бортового приемника. По времени прохождения сигнала, которое со­ставляет в среднем примерно 0,06 сек, и ско­рости распространения радиосигнала (300000 км/сек) определяется расстояние до спутника. Работа аппаратуры на спутнике и на борту ВС должны быть строго синхронизированы. Оши­бка в синхронизации даже на 0,01 сек дает ошибку в определении расстояния до спутника более 3000 км.

В бортовом приемнике генерируется код идентичный тому, который генерируется на спутнике. Коды генерируется строго синхрон­но. Для обеспечения синхронности часы на борту ВС корректируются по часам спутника. Сравнением в бортовом приемнике кодовых сигналов спутника и приемника определяется время прохождения сигнала от спутника до приемника.

Положение всех спутников системы в любой момент времени известны и заложены в па­мять компьютера бортового приемника («аль­манах» спутника). За орбитами спутников следят наземные станции.

стр № 28