История развития СНС. Состав СНС

История развития СНС. Состав СНС

Типовая СНС состоит из нескольких сегментов:

- Космический сегмент, включающий созвездия спутников, которые вращаются по заранее просчитанным орбитам.

- Наземный сегмент – ракетный комплекс, станции слежения, командно-измерительный пункт с вычислительным центром и ЦУП.

- Сегмент потребителя – приемоиндикаторы СНС на судах, летательных аппаратах и т.д.

На каждом спутнике установлено несколько хранителей времени. Первая СНС – «Транзит» (США) для ОМС было достаточно одного спутника. Точность до 150м на стоянке – сопоставимо с точностью РЛС при плавании вдоль берегов. Первая российская СНС – «Цикада». Одно из первых применений GPS – «Буря в пустыне».

Системы координат, используемые в СНС

В ряду используемых в CРНС систем координат наиболее важны две декартовые геоцентрические (с началом в центре Земли): инерциальная {x_И, y_И, z_И} и гринвичская {x, y, z} с общей осью аппликат - осью вращения Земли, направленной в полюс мира вблизи Полярной звезды.

Координаты спутника вычисляются в трехмерных координатах. После трехмерной СК рассчитывается точка на поверхности Земли по следующей формуле:

Количество измерений должно быть больше количества неизвестных. Переход осуществляется по геодезическим формулам в прямоугольных координатах с референц-эллипсоидом WGS-84.

Силы, действующие на ИСЗ. Уравнения движения спутника, находящегося на эллиптической орбите

Для движения ИСЗ по орбите необходимо, чтобы сила земного притяжения была скомпенсирована центробежной силой, возникающей при движении тела вокруг Земли.

mg=mρ ₀ω ², где ρ ₀=R+H
g=g₀ ²

ω ₂= ; g₀= ²= ²

V=R ;

V= км/с- первая космическая скорость

4. Основные параметры движения ИСЗ (скорость, период) по орбите. Законы Кеплера.

Закон Кеплера:

- Орбита спутника является эллипсом, в одном из фокусов которого расположен ЦМ Земли

- Радиус-вектор спутника за равные промежутки времени описывает равновеликие площади

- Отношение квадрата периода обращения спутника по орбите к кубу ее оси – величина постоянная.

mg=mρ ₀ω ², где ρ ₀=R+H
g=g₀ ²

ω ₂= ; g₀= ²= ²

V=R ;

V₁= км/с- первая космическая скорость

T= - период обращения спутника, т.е. время одного его оборота вокруг Земли по круговой орбите радиуса .

По высотам орбиты ИСЗ делятся на низкие (120км-5000км), средние (5000-22000) и высокие (> 22000км).

Н= 35870км - Т=23ч 56м 04с – синхронные орбиты. Если ИСЗ находится в плоскости экватора, то спутник будет иметь геостационарную орбиту.

Основные элементы эллиптической орбиты. Классификация эллиптических орбит.

Эллиптическую орбиту характеризуют 6 элементов Кеплера: наклонение плоскости орбиты плоскости экватора, i; прямое восхождение восходящего узла орбиты, Ω; угловое расстояние ω перигея от восходящего узла орбиты N₁.

Ω отсчитывается от т. Овна до восходящего узла, против часовой стрелки с N полушария.

i отсчитывается от плоскости экватора до плоскости орбиты против часовой стрелки от 0° до 180°.

ω отсчитывается от восходящего узла до направления на перигей от 0° до 360°.

e= – эксцентриситет; p= параметр орбиты;

Орбиты ИСЗ классифицируются по двум признакам: в зависимости от наклонения i плоскости орбиты относительно плоскости экватора: экваториальные (i=0° или 180°), полярные (i=90°) и наклонные (0°< i< 90°, 90°< i< 180°)

По высотам орбиты ИСЗ делятся на низкие (120км-5000км), средние (5000-22000) и высокие (> 22000км).

Трассы полета спутников. Зона радиовидимости.

Орбитой спутника называется траектория его движения относительно центра Земли. Трасса спутника – линия, образованная пересечением плоскости орбиты с поверхностью Земли.

Малый круг, в пределах которого могут приниматься радиосигналы спутника S₀, называется зоной радиовидимости. сферический диаметр Θ этой зоны определяется по формуле

Угол D – сферический радиус

Для надежности приема сигналов необходимо, чтобы ИСЗ имели высоту не менее 10° над горизонтом. Т.к. при малой высоте спутника будут наблюдаться высокий уровень помех и большое затухание радиоволн в атмосфере

Содержание и структура данных эл. карты. Регламентирующие документы.

Каждый элемент записывается в виде совокупности элементов: созданный файл, коэффициент углов, цветовая палитра. Объекты: точечные, линейные площадные.

Нормативные документы включают в себя:

МГО S-52 – стандарты отображения содержания карт и аспекты отображения карт ЭКНИС. Этот стандарт имеет 4 приложения: требования к корректуре; цвета и условные знаки; терминология и сокращения; тестирующие наборы.

МГО S-57 – стандарт передачи цифровых гидрографических данных.

Резолюции ИМО: А 817(19), MSC 64(67), MSC 191(79). На основании этих резолюций в РФ приняты технико-эксплуатационные требования к ЭКНИС.

На эл карту может накладываться радиолокационное изображение. Переход с карты на карту осуществляется автоматически. ЭКНИС должна обеспечивать планирование перехода и исполнительную прокладку. Память должна хранить не менее 10 маршрутов.

Ручная корректура эл карт.

Производство ручной корректуры осуществляется с помощью графического редактора, имеющегося в электронной картографической системе. Создаваемые судоводителем корректурные файлы нумеруются и хранятся в определенной последовательности. Обычно информация последующих файлов включает информацию предыдущих. Это позволяет периодически уничтожать предыдущие файлы. При наложении информации корректурного файла на основную карту на экране монитора можно наблюдать откорректированную карту.

Основной особенностью является то, что отображение основной карты будет отличаться от отображения внесенной корректурной информации.

Официальным источником информации в некоторых случаях могут быть ИМ, где даны координаты объектов для конкретных бумажных карт. При использовании информации ИМ необходимо учитывать возможность несоответствия системы координат бумажной и эл карты, которая может быть изготовлена на основе информации той же бумажной карты. Различие систем координат определяется разными параметрами эллипсоидов, используемых при создании бумажной карты и отображении электронной.

Задание навигационных ограничений. Система тревожных сообщений в ЭКС и ЭКНИС.

Виды ограничений – опасная изобата, сигранизация о времени, об отклонении, о расхождениях данных разных систем ОМС, о глубинах с эхолота.

С учетом характеристик судна и особенностей района плавания устанавливаются и вводятся в ECDIS допустимые значения максимальных отклонений судна от линии заданного пути, допустимые значения минимальных дистанций сближения с выделенными навигационными опасностями, а также дистанций срабатывания предупредительной сигнализации при подходе к повороту S_пов. В дальнейшем, при плавании на данном участке, пересечение судном любого из этих пределов вызовет срабатывание предупредительной сигнализации.

История развития СНС. Состав СНС

Типовая СНС состоит из нескольких сегментов:

- Космический сегмент, включающий созвездия спутников, которые вращаются по заранее просчитанным орбитам.

- Сегмент потребителя – приемоиндикаторы СНС на судах, летательных аппаратах и т.д.

12 3 4 Следующая ⇒