Спутниковые системы глобальной навигации GNSS(GPS, ГЛОНАСС, Галилео и др):перспективы совместного использования и место в концепции CNS/ATM.

Глобальные (спутниковые) навигационные системы ГЛОНАСС (Россия), GPS (США), Galileo (Евросоюз) – дают возможность определить, с помощью приборов-навигаторов, в том числе и портативных, текущее местоположение (координаты), дату и время, траекторию и скорость движения объектов на суше и на море, а так же в околоземном пространстве.

CPHC GPS предназначена для определения координат и скорости ВС. Она также обеспечивает точную синхронизацию часов всех потребителей. В системе используется псевдодальномерный метод измерений. Аппаратура пользователя работает в пассивном режиме. CPHC GPS состоит из космической части и аппаратуры множества потребителей. В космическую часть входит сеть спутников и командно- измерительный комплекс (КИК).

СРНС ГЛОНАСС является отечественной системой, предназначенной для определения местоположения и скорости ВС. Приемоиндикаторной аппаратурой потребителей ГЛОНАСС производятся измерения радионавигационных параметров ПД и радиальной ПС до четырех спутников системы одновременно или последовательно в зависимости от канальности аппаратуры. Режим работы пользователя пассивный.

Совместное использование систем ГЛОНАСС и GPS

Одним из важнейших направлений совершенствования и развития спутниковой навигации в целях УВД является совместное использование сигналов ГЛОНАСС – М и GPS, т.е. переход к единой глобальной спутниковой навигационной системе GNSS. Основные цели этого процесса – повышение точности и надежности (доступности, непрерывности обслуживания и целостности) навигационных определений.

Наиболее важными предпосылками, облегчающими совместное использование и интегрирование систем GPS и ГЛОНАСС – М, являются:

- общность принципов баллистического построения обеих систем (высота орбиты близка к 20000 км, наклонение орбит составляет около 60°, период обращения КА близок к 12 ч и т.д.);

- общность используемых частотных диапазонов (L1 – 1600 МГц, L2 – 1250 МГц), а также общность сигнально–кодовых конструкций, использующих относительную фазовую манипуляцию и ПСП;

- общность принципов синхронизации и измерения навигационных параметров (применение метода псевдодальностей);

- близость используемых систем координат;

- практическая одновременность создания и модернизации СРНС ГЛОНАСС и GPS;

- готовность правительств США и России предоставить системы для использования различными потребителями мирового сообщества.

Совместное использование двух систем позволит проводить практически круглосуточные навигационные определения во всех районах Земли за счет большого числа КА в совмещенной системе. Обратим внимание на один очень важный момент. Точность местоопределения ВС связана с точностью измерений через коэффициент, называемый геометрическим фактором, который отражает оптимальность расположения КА относительно данного ВС и показывает, во сколько раз ошибка местоопределения больше ошибки измерений. Следовательно, чем меньше ГФ, тем меньше ошибка определения местоположения ВС. Наиболее близким к оптимальному является такое расположение измеряемых КА, когда один из них находится в зените пользователя, а три других имеют минимально допустимый угол места и равномерно распределены по азимуту (через 120°). Очевидно, что чем больше КА находится в зоне радиовидимости ВС, тем легче ему выбрать созвездие из четырех КА, близкое к оптимальному, тем меньше может быть геометрический 49 фактор и выше точность навигации, тем лучше решаются задачи УВД и повышается безопасность полетов. Кроме того, точность определений местонахождения ВС может быть повышена за счет обработки избыточной информации при использовании для измерений большого числа КА, чем минимально необходимое (три или четыре).

Особое значение для ГА имеет повышение целостности совместной состемы и достоверности навигационных определений, которое достигается не только за счет улучшения контроля сигналов навигационных КА при использовании контрольных станций обеих систем, но и, главным образом, за счет избыточности навигационных КА в зоне видимости пользователя. Это позволяет проводить измерения по шести и более хорошо расположенным КА, что дает возможность в бортовой аппаратуре пользователя выявить и своевременно исключить из обработки сигналы некачественно работающих КА.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: