textarchive.ru

Главная > Документ


Тип антенны

Результаты последнего мониторинга 497 приемников 73 ведущих производителей НАП ГНСС, опубликованные журналом GPS World в 2010 г. (GPSWorldReceiverSurvey-2010), говорят о том, что основные характеристики выпускаемых на сегодня зарубежными фирмами моделей НАП лежат в следующих диапазонах:

  • Современные ГНСС-приемники отслеживают не менее 12 каналов. Многие мультисистемные модели в зависимости от архитектуры отслеживают 20, 30, 60, 216 и даже 336 каналов, используя дополнительно сигналы ГЛОНАСС, WAAS, EGNOS, MSAS и др. Некоторые производители просто указывают, что их приемники отслеживают сигналы всех аппаратов СРНС, находящихся в зоне приема.

  • Погрешность местоопределения в зависимости от архитектуры и режимов работы, как правило, составляет 1-20 м, но имеются модели, обеспечивающие сантиметровую точность.

  • Потребляемая мощность находится в пределах от 0,03 Вт до нескольких десятков Вт.

  • Время захвата лежит в интервале от 1 до 1000 нс.

  • Время «холодного старта» у разных моделей составляет от 30 с до 10 мин.

  • Время «горячего старта» у разных моделей составляет от 5 с до 4 мин.

  • Рабочие температуры GPS-аппаратуры потребителей лежат в диапазоне от - 50º до +85º С.

  • Скорость передачи данных составляет от 300 бит/с до 100 Мбит/с

  • Диапазон размеров и габаритов НАП ГНСС очень широк – от величин, измеряемых в мм, до нескольких десятков см.

  • В зависимости от назначения и типа ГНСС-аппаратура потребителей имеет массу от нескольких граммов до нескольких килограммов.

  • Также в зависимости от назначения в приемниках ГНСС могут использоваться как встроенные, так и внешние антенны различных типов.

3.3.2. Аппаратура потребителей наземных радионавигационных систем

В настоящее время эксплуатируется значительное число типов (около 36) различной бортовой аппаратуры потребителей наземных радионавигационных систем, из которых более половины разработано на устаревшей элементной базе, имеет большие массогабаритные характеристики, низкую надежность, морально устарело и снято с производства.

Многие образцы серийно выпускаемой аппаратуры не отвечают международным требованиям и не конкурентноспособно на мировом рынке. Заданы и ведутся разработки новых образцов приемоиндикаторов. Типы используемой и вновь создаваемой аппаратуры указаны в разделах, относящихся к системам.

3.3.3. Системы координат и шкалы времени

В целях геодезического обеспечения орбитальных полетов и решения навигационных задач используется государственная геоцентрическая система координат «Параметры Земли 1990 года (уточненная версия ПЗ-90.02)

За отсчетную поверхность в государственной геоцентрической системе координат ПЗ-90.02 принятаповерхностьреференц-эллипсоида ПЗ-90.02.

Начало координат расположено в центре масс Земли;

Ось Z направлена на Условный полюс Земли, как определено в рекомендации Международной службы вращения Земли (IERS); ось X направлена в точку пересечения плоскости экватора и нулевого меридиана, определенного Международным бюро времени (BIH); ось Y дополняет геоцентрическую прямоугольную систему координат до правой.

Геодезические координаты точки в системе координат ПЗ-90.02 относятся к эллипсоиду, значения большой полуоси и полярного сжатия которого даны в таблице 3.6.

Геодезическая широта В точки М определяется как угол между нормалью к поверхности эллипсоида и плоскостью экватора. Положительное направление отсчета широт – от экватора к Северу.

Геодезическая долгота L точки М определяется как двугранный угол между плоскостью начального меридиана и плоскостью меридиана, проходящего через точку М. Положительное направление отсчета долгот - от нулевого меридиана к Востоку.

Геодезическая высота H определяется как расстояние по нормали от поверхности эллипсоида до точки М.

Фундаментальные геодезические константы и основные параметры общеземного эллипсоида, принятые в системе координат ПЗ-90.02, приведены в таблице 3.6.

Таблица 3.6. Фундаментальные константы и параметры системы ПЗ-90.02

Параметры

Величина

Угловая скорость вращения Земли ()

7,292115x10-5 радиан/с

Геоцентрическая константа гравитационного поля Земли с учетом атмосферы (fM)

398 600,4418x109 м32

Геоцентрическая константа гравитационного поля атмосферы Земли (fMa)

0,35x109 м32

Скорость света (с)

299792458 м/с

Большая полуось эллипсоида (а)

6 378136,0 м

Первое (полярное) сжатие ()

1/298,257839303

Гравитационное ускорение на экваторе Земли (а)

978032,84 мГал

Поправка к гравитационному ускорению на уровне моря, обусловленная влиянием атмосферы Земли (а)

- 0,87 мГал

Вторая зональная гармоника геопотенциала ( J20)

1082625,75x10-9

Четвертая зональная гармоника геопотенциала ( J40 )

(- 2370,89x10-9)

Нормальный потенциал на поверхности общеземного эллипсоида (U0)

62636861, 074 м22

При осуществлении геодезических и картографических работ используется система геодезических координат 1995 года (СК-95).

До полного перехода на систему координат СК-95 используется единая система геодезических координат 1942 года (СК-42), введенная постановлением Совета Министров СССР от 7 апреля 1946 года № 760

Система координат 1995 года установлена так, что ее оси параллельны осям геоцентрической системы координат ПЗ-90. Положение начала СК-95 задано таким образом, что значения координат пункта государственной геодезической сети (ГГС) Пулково, ЦКЗ (центр круглого зала), в системах СК-95 и СК-42 совпадают.

Переход от геоцентрической системы координат к СК-95 выполняется по формулам:

Х СК-95 = ХПЗ-90  ДХ0,

YСК-95 = YПЗ-90  ДY0,

ZСК-95 = ZПЗ-90  Д Z0,

где ДХ0, ДY0, ДZ0 - линейные элементы ориентирования, задающие координаты начала системы координат 1995 года относительно геоцентрической системы координат ПЗ-90. Они составляют: ДХ0 =+25,90 м, ДY0 = -130,94 м, ДZ0 = -81,76 м.

За отсчетную поверхность в СК-95 для отсчета геодезических координат принята поверхность референц-эллипсоида Красовского с параметрами:

- большая полуось 6378245,00 м;

- первое (полярное) сжатие 1: 298,3.

Малая ось референц-эллипсоида совпадает с осью Z пространственной прямоугольной системы координат СК-95, остальные оси пространственной прямоугольной системы координат СК-95 лежат в его экваториальной плоскости, при этом плоскость начального меридиана совпадает с плоскостью XZ

Преобразование координат из системы координат ПЗ-90.02 в СК-95 дается в соответствии с ГОСТ Р 51794-2008 следующим соотношением:

Положение пунктов ГГС в принятых системах задается следующими координатами:

- пространственными прямоугольными координатами X, Y, Z;

- геодезическими (эллипсоидальными) координатами В, L, Н;

- плоскими прямоугольными координатами x и y, вычисляемыми в проекции Гаусса-Крюгера.

При решении специальных задач могут применяться и другие проекции эллипсоида на плоскость.

Геодезические высоты пунктов ГГС определяют как сумму нормальной высоты и высоты квазигеоида над отсчетным эллипсоидом или непосредственно методами космической геодезии, или путем привязки к пунктам с известными геоцентрическими координатами.

Нормальные высоты пунктов ГГС определяются в Балтийской системе высот 1977 года, исходным началом которой является нуль Кронштадтского футштока.

При использовании зарубежных ГНС и обеспечения движения иностранных транспортных средств может в качестве вспомогательной применяться система WGS-84. Матрицы и алгоритмы перехода между ПЗ-90, ПЗ-90.02 и WGS-84 даются ГОСТ Р 51794-2008.

Временное обеспечение строится на основе шкалы координированноговремени UTC (SU), задаваемой существующей эталонной базой Российской Федерации. При использовании зарубежных ГНС (GPS) может также в качестве вспомогательной использоваться шкала времени UTC (US), поддерживаемая Военно-морской обсерваторией США.

4. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СИСТЕМ РАДИОНАВИГАЦИИ

Результаты анализа удовлетворения требований различных групп потребителей существующими средствами радионавигационного обеспечения определяют направления решения основных проблем:

  • повышение устойчивости работы, особенно в условиях помех;

  • повышение точности определения места объекта;

  • повышение доступности радионавигационных систем;

  • повышение целостности радионавигационных систем;

  • повышение непрерывности обслуживания (функционирования).

Эти проблемы решаются:

  • применением космических навигационных систем ГЛОНАСС, GPS, а затем и Галилео;

  • применением дифференциальных подсистем (режимов) и средств контроля целостности;

  • интегрированным использованием различных радионавигационных систем;

  • улучшением технических характеристик радионавигационных систем и приемоиндикаторной аппаратуры потребителей;

  • созданием развитой инфокоммуникационной инфраструктуры, предназначенной для оказания услуг, формируемых на основе ресурсов координатно-временной и навигационной информации.

4.1. Глобальная навигационная система ГЛОНАСС

Общие направления модернизации ГНС расширенного состава ГЛОНАСС определены в виде таких мер, как:

  • повышение доступности и точности навигационных определений, улучшение сервиса, предоставляемого пользователям;

  • повышение надежности и срока службы бортовой аппаратуры спутников и улучшение целостности системы;

  • улучшение совместимости с другими радиотехническими системами;

  • развитие дифференциальных подсистем.

Вновь запускаемые НКА «Глонасс-М» и «Глонасс-К» по сравнению со спутниками первой модификации (табл. 4.1) будут иметь следующие основные преимущества:

  • более стабильный бортовой АСЧ, имеющий среднеквадратическое относительное отклонение среднесуточных значений частоты не хуже 0,5*10-14; погрешность (СКО) ЧВП составит 2,5 нс при прогнозе на 12 ч и 3,5 нс при прогнозе на 24 ч;

  • меньше уровень неучитываемых возмущений орбиты НКА, что позволит повысить точность определения и прогноза ЭИ;

  • двухкомпонентный навигационный радиосигнал (узкополосный и широкополосный) в обоих диапазонах частот L1 1600 МГц и L2 1250 МГц;

  • двухкомпонентный радиосигнал в диапазоне L3 1200 МГц с использованием кодового разделения.

Рассматриваются также возможности использования кодового разделения и передачи навигационных сигналов в диапазонах L1 1600 МГц, L2 1250 МГц и L5 1176 МГц..

В связи с передачей дальномерного кода в диапазоне L2 (L3) в навигационном сообщении будет передаваться дополнительный параметр, характеризующий разницу аппаратных задержек дальномерных кодов в диапазонах L1 и L2 (L3). Кроме того, будет введен признак модификации НКА, а также признак ожидаемой секундной коррекции шкалы времени UTC (SU).

Таблица 4.1. Сравнительные характеристики КА системы ГЛОНАСС

Наименование КА

«Глонасс-М»

«Глонасс-К»

Годы использования

2003-2018

2010…2020

Срок активного существования, лет

7

10-12

Масса, кг

1400

750

Количество КА в групповом запуске:

на РН Протон

на РН Союз

3

1

6

2

Энерговооруженность, Вт

1000

1000

Количество гражданских сигналов

2

3

Суточная нестабильность АСЧ, 10-13

1

1

Дополнительные задачи

-

Система поиска и спасания

В таблице 4.2 приведены также требуемые точностные характеристики радионавигационного поля ГЛОНАСС с учетом указанных изменений.

Таблица 4.2. Требуемые точностные характеристики радионавигационного поля ГЛОНАСС

Этап

Первый этап

Второй этап

Третий этап

Точность (СКП) определения

положения, м

6,2

3,5

1,4

Скорости, м/с

0,014

0,01

0,07

Времни, нс

15,4

6,7

2,7

В табл. 4.2 представлены соответствующие СКП определения пространственных координат потребителя в государственной системе координат и времени в системной шкале ГЛОНАСС за счет «космического сегмента» по сигналам с открытым доступом (без учета ошибок в среде распространения и ошибок приемной аппаратуры) в реальном времени в абсолютном режиме без использования информации от функциональных дополнений на любом суточном интервале времени на этапе штатной эксплуатации системы в пределах всей области обслуживания ГНС ГЛОНАСС при PDOP=2. В настоящее время реализованы требования 2-го этапа. Требуемые характеристики третьего этапа будут реализованы после замены в ОГ КА «Глонасс-М» на КА «Глонасс-К» (затем «Глонасс-КМ») и модернизации наземного комплекса управления.

Таким образом, уже осуществленная замена НКА первой модификации на НКА «Глонасс-М» наряду с восстановлением группировки повысила точность и надежность глобальной навигации приземных и космических подвижных объектов.

Для полностью развернутой орбитальной группировки КА космического комплекса ГЛОНАСС должна быть обеспечена целостность навигационного поля с вероятностью 0,99 в соответствии с таблицей 4.3.

Таблица 4.3. Показатели реализации функции контроля целостности

этап 1

этап 2

этап З

Зона действия

Время доставки

-

-

Россия 10 с

глобально 10 с

Требования по целостности будут реализованы после введения в эксплуатацию системы дифференциальной коррекции и мониторинга.



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Концепция формирования и развития сети международных транспортных коридоров на территории государств содружества

    Документ
    ... других, согласованных государствами - участникамиСодружестваНезависимыхГосударств, документах 1. ... мультимодальных планов (программ ... радионавигационных системах и различных системах ближней навигации. Основной задачей для государств-участников ...
  2. Комментарий к Федеральному закону " О статусе военнослужащих" Содержание

    Закон
    ... с учебным планом обучающимся в ... государств - участниковСодружестваНезависимыхГосударств в соответствии с Соглашением между государствами - участникамиСодружестваНезависимыхГосударств ... Аппаратура радиолокационная, радионавигационная, запасные части ...
  3. Комментарий к Федеральному закону " О статусе военнослужащих" Содержание

    Закон
    ... с учебным планом обучающимся в ... государств - участниковСодружестваНезависимыхГосударств в соответствии с Соглашением между государствами - участникамиСодружестваНезависимыхГосударств ... Аппаратура радиолокационная, радионавигационная, запасные части ...
  4. Республики казахстан классификатор занятий

    Документ
    ... защите населения государств-участниковСодружестваНезависимыхГосударств для стран Содружества. Учитывая происходящие ... 3113 Электромеханик радионавигационной системы 3113 ... графической документации (погоризонтальных планов, планов поверхности и другое); ...
  5. Республики казахстан классификатор занятий

    Автореферат диссертации
    ... защите населения государств-участниковСодружестваНезависимыхГосударств для стран Содружества. Учитывая происходящие ... 3113 Электромеханик радионавигационной системы 3113 ... графической документации (погоризонтальных планов, планов поверхности и другое); ...

Другие похожие документы..