Характеристика спутниковых навигационных систем GPS и GLONASS
Глобальные системы навигации GPS и GLONASS разработаны в интересах министерств обороны США и России, а также могут использоваться гражданскими потребителями.
Они имеют примерно одинаковую структуру, основаны на одних и тех же принципах и проходят в настоящее время стадию опытной эксплуатации. Структурно каждая из систем включает в себя три основных сегмента:
- космический сегмент;
- сегмент управления;
- сегмент, представляющий собой пользователя.
Структура космических сегментов представлена на рис.51 и 52, а их характеристики даны в табл.10.
Таблица 10
| Основные характеристики | GLONASS | GPS | |
| 1. Спутники (космический сегмент) Созвездие Высота Период Наклон Срок службы спутника | 24 спутника (8 спутников х 3 орбиты) 19100 км 11 час 15 мин 64,8 градуса Не менее 3 лет (в будущем не менее 5 лет) | 24 спутника (4 спутника х 6 орбит) 20 200 км 11 час 56 мин 55 градусов 7,5 лет | |
| 2. Наземные станции (сегмент управления) Главная станция управления Загрузочные станции Лазерные станции слежения Контрольные станции | - - | 3 наземных антенны линии связи «вверх» | |
| 3. Радиочастотный сигнал Код C/A и Р Ширина полосы частот | До 1998 г. возможны 24 несущие частоты в поддиапазоне L 1. Разнос несущих 0,5625 МГц начиная с канала 1 на частоте 1602,5625 МГц (1602,5625 – 1615,5) + 0,5 МГц (L 1)1 | 1575,42 МГц (L 1) | |
| 4. Точность (CSA) Определение местоположения: в горизонтальной плоскости по вертикали Скорость Время | 50-70 м (вероятность 99,7%) 70 м (вероятность 99,7%) 15 см.с (вероятность 99,7%) 1 мкс | 100 м (вероятность 95%); 300 м (Р = 99,99%( 156 м не > 2 м/с ускорение 8 мм /с2 340 нс | |
| 5. Зона действия | Глобальная | Глобальная | |
| 6. Количество одновременных пользователей | Не ограничено | Не ограничено | |
| 7. Система координат | Параметры Земли 1990 РЕ-90 Неподвижная, с началом в центре Земли | Всемирная геодез. Система 1984 (WGS-84). Неподвижная,с началом в центре Земли |
Космический сегмент
 |  |
Рис. 51. Орбитальная группировка GPS
Рис. 52. Орбитальная группировка ГЛОНАСС
Космический сегмент GPS и ГЛОНАСС состоит из 24 спутников: 21 рабочий и 3 резервных, расположенных таким образом, что с любой точки Земли обеспечивается постоянное наблюдение одновременно 5…9 спутников с углом возвышения над горизонтом более 150. При этом каждый спутник находится в поле наблюдения до 5 часов. В системе GPS спутники равномерно распределены на 6 орбитах, плоскости которых наклонены под углом 550 к плоскости экватора и на каждой орбите находится по 4 спутника. Орбиты разнесены вдоль экватора с интервалом 600. В системе ГЛОНАСС спутники расположены на трех орбитах, угол наклона которых 64,80, на каждой орбите находится восемь спутников. Орбиты разнесены вдоль экватора с интервалом 1200.
Сегмент управления
Сегмент управления GPS состоит из пяти контрольных станций (КС) и трех наземных антенн, обслуживающих линию связи "вверх". Для слежения за всеми видимыми спутниками и накопления данных о расстоянии, получаемых по сигналам спутников, на КС используются приемники GPS. Информация от КС обрабатывается на главной станции управления (ГСУ), где определяется состояние эталонов времени (часов) спутников, состояние и характеристики орбит, а также обновляется навигационная информация каждого спутника. Эта информация от ГСУ через наземные антенны передается на спутники.
Сегмент управления GLONASS состоит из ГСУ, а также контролирующих и загрузочных станций и осуществляет контроль за спутниками, выполняет управляющие функции и определяет навигационные данные, которыми модулируются закодированные спутниковые навигационные сигналы. Данные о результатах измерений, выполненные на контролирующих станциях, обрабатываются на ГСУ и используются для вычисления навигационных данных, которые передаются на спутники через загрузочные станции.
Синхронизация эталонов времени на спутниках обеспечивается ГСУ путем передачи параметров коррекции часов.
Дата добавления: 2019-07-26; просмотров: 299;