Курсовой проект - Спутниковые радионавигационные системы - файл n3.doc

приобрести
Курсовой проект - Спутниковые радионавигационные системы
скачать (195 kb.)
Доступные файлы (3):
n2.doc43kb.01.01.2010 20:53скачать
n3.doc402kb.03.02.2009 10:33скачать
n4.doc29kb.01.01.2010 20:54скачать

n3.doc

1   2   3   4   5   6



5. Совмещённый режим работы систем ГЛОНАСС и Navstar.
5.1. Условия для совместной работы.

Принципы построения, архитектура и виды предоставляемых услуг в системах Navstar и ГЛОНАСС практически одинаковы. Главные различия состоят в технической реализации, алгоритмах формирования навигационных сигналов на борту и системах отсчета времени и координат. Рабочие частотные диапазоны систем близки, что позволяет в одном навигационном приемнике использовать общие входные сигналы от GPS и ГЛОНАСС.

Видя это сходство, эксперты различных международных организаций (ICAO, IMO и др.) неоднократно высказывали мнение о целесообразности совместного применения двух систем. Комбинированная аппаратура Navstar GPS/ГЛОНАСС способна предоставить уникальные возможности для гражданских потребителей, обеспечив такую точность вычислений, которая близка к доступной сегодня только военным. Как зарубежные, так и российские производители навигационной аппаратуры готовы переориентироваться на производство комбинированных Navstar GPS/ГЛОНАСС - приёмников.

Что же необходимо для объединения этих технологий? Среди технических вопросов один из первоочередных - согласование различных систем отсчета времени и координат. Система отсчета времени ГЛОНАСС привязана к UTC (SU) - шкале времени Государственного эталона частоты и времени России, чем она и отличается от GPS, где время привязано к шкале UTC (NO). Системное время ГЛОНАСС формируется на основе шкалы центрального синхронизатора (аналогичного генератору Master Clocks в GPS), но между системным временем ГЛОНАСС и Navstar GPS существует постоянный сдвиг на целое число часов. Дело в том, что системное время ГЛОНАСС соответствует московскому, которое смещено относительно UTC на +3 часа, поэтому при совместном использовании необходима часовая коррекция. Кроме того, системное время ГЛОНАСС и Navstar GPS имеет секундное расхождение.

Поскольку шкалы времени как UTC (SU), так и универсальной системы отсчета UTC не непрерывны, они периодически корректируются (обычно 30 июня либо 31 декабря) на целое число секунд по собственным эталонам. Значение секундного расхождения может быть снижено за счет коррекции шкалы UTC (SU) Госэталона частоты и времени РФ. Последняя коррекция на 9 мкс, произведенная 26 ноября 1996 г., позволила уменьшить расхождение между UTC (SU) и UTC до уровня 1мкс.

Сейчас сведения о величине расхождения между UTC (SU) и системным временем ГЛОНАСС могут передаваться в ЦУС с точностью не хуже 0,1 мкс. По этим данным рассчитываются поправки, обеспечивающие переход от системного времени к UTS (SU), которые затем передаются в составе навигационного сообщения ГЛОНАСС для информирования потребителей о времени UTC с точностью не хуже 1 мкс.

По мнению экспертов, существующие различия систем отсчета времени и координат не являются принципиальными и могут быть устранены введением соответствующих преобразований.

Другой фактор, стоящий на пути сближения технологий GPS и ГЛОНАСС, - различие систем координат. В отличие от КА GPS, использующих систему координат WGS (World Geodesic System), cпутники ГЛОНАСС передают эфемеридную информацию в геоцентрической системе координат, которая носит официальное название «Параметры Земли 1999 года - ПЗ-90». Начало координат в ней расположено в центре масс Земли, а ось Z направлена на Условный полюс Земли, как определено в рекомендации Международной службы вращения Земли (IERS). В настоящее время топографической службой МО выпущен справочник, в котором приведены способы преобразования координат из системы ПЗ-90 в WGS и наоборот.

Интеграция Navstar GPS и ГЛОНАСС, двух независимо функционирующих систем глобальной спутниковой навигации, сулит много выгод для гражданских пользователей, поэтому идею поддержали зарубежные поставщики навигационной аппаратуры.

Сама по себе точность навигационных определений в системе ГЛОНАСС выше, нежели в GPS, и составляет в годы максимальной солнечной активности 60 м для горизонтальных координат и 100 м для вертикальной, а в годы минимальной солнечной активности соответственно 30 и 50 м. Погрешности (с вероятностью 0,95) в GPS при максимальной солнечной активности не превышают 100 м для горизонтальных и 156 м - для вертикальной координаты.

При интеграции систем повышается их эффективность, поскольку, по сути, объединяются орбитальные группировки. Как известно, в ГЛОНАСС число орбитальных плоскостей в два раза меньше, чем в GPS, однако в каждой из них находится в два раза больше спутников. Наклонение орбитальных плоскостей ГЛОНАСС почти на 100 выше, чем в GPS. Это означает, что аппаратура потребителей может «видеть» КА ГЛОНАСС в таких точках орбиты (особенно на высоких широтах), где GPS-спутники просто недоступны.
5.2. Будущее космической навигации.

Дальнейшее совершенствование системы ГЛОНАСС будет осуществляться на базе спутников нового поколения ГЛОНАСС-М. В первую очередь, изменится структура навигационного сигнала. Радиосигнал, излучаемый в L2-диапазоне, будет содержать два одинаковых по мощности шумоподобных сигнала, сдвинутых в квадратуре (узкополосный и широкополосный), что позволит предоставить гражданским потребителям код стандартной точности в поддиапазоне L2 (1,25 ГГц).

Аналогичное решение было принято в США, где 5 января 1999 г. объявлено о выделении 400 млн. долл. на модернизацию системы GPS, связанную с передачей C/A-кода на частоте L2 (1222,7 МГц) и введением третьей несущей L3 (1176,45 МГц) на КА, которые запускаются с 2005 г. Сигнал на частоте L2 намечено использовать для гражданских нужд, непосредственно не связанных с опасностью для жизни людей. Третий гражданский сигнал на частоте L3 решено использовать для нужд гражданской авиации.

Система ГЛОНАСС будет совершенствоваться для достижения более высоких точностей (уже сейчас можно говорить о повышении точности в 5-10 раз). Повысить стабильность шкалы системного времени можно, изменив принцип формирования системного времени ГЛОНАСС, которое должно определяться как средневзвешенное из наблюдений наземных и бортовых часов. Это позволит существенно уменьшить расхождение между системным временем и UTC и поддерживать его на уровне не более 30 нс. В таком случае точность передачи сигналов UTC посредством ГЛОНАСС будет практически такой же, как в GPS.

Отказаться от использования UTC в качестве системы отсчета времени для «ГЛОНАСС-М» не планируется, следовательно, необходимость в периодической секундной коррекции остается. Поэтому для ГЛОНАСС-М разрабатываются определенные меры, направленные на обеспечение целостности навигационного сообщения в момент проведения секундной коррекции, а именно уведомление о предстоящей секундной коррекции, ее величине и знаке в навигационном сообщении.
1   2   3   4   5   6


Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации