В настоящее время в составе группировки ГЛОНАСС насчитывается 27 космических аппаратов, из которых теперь 24 используются по целевому назначению, два находятся на исследовании главного конструктора, один — в орбитальном резерве. При этом 12 спутников из группировки работают за пределами срока активного существования.
МОСКВА, 17 октября. /ТАСС/. Навигационный космический аппарат «Глонасс-М» номер 52, созданный компанией «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», начал использоваться по целевому назначению. Об этом сообщили во вторник в пресс-службе Роскосмоса.
«С вводом в эксплуатацию спутника «Глонасс-М» номер 52 состав орбитальной группировки системы ГЛОНАСС восполнен до штатного количества — 24 космических аппаратов», — сказали в госкорпорации.
Космический аппарат «Глонасс-М» номер 52, выведенный на орбиту 22 сентября 2017 года, принят в эксплуатацию по итогам проверок на функционирование в летных условиях. Он будет использоваться вместо спутника, который отработал в системе в полтора раза дольше гарантированного срока, уточнили в Роскосмосе.
В настоящее время в составе группировки ГЛОНАСС насчитывается 27 космических аппаратов, из которых теперь 24 используются по целевому назначению, два находятся на исследовании главного конструктора, один — в орбитальном резерве. При этом 12 спутников из группировки работают за пределами срока активного существования.
ГЛОНАСС – Глобальная Навигационная Спутниковая Система.
Основоположником идеи использования спутников в навигации по праву считается профессор Шебшевич В.С. Она была озвучена им в 1957 году. Главной целью метода было обеспечение точности навигационных определений вне зависимости от погодных условий и времени суток.
Для достижения цели, в шестидесятых годах прошлого столетия, стала разрабатываться первая низкоорбитальная спутниковая система Цикада, которая была сдана и введена в эксплуатацию в 1979 году. Система Цикада включала в себя четыре навигационных спутника, выведенных на круговые орбиты высотой 1 000 километров, имевшие наклонение 83 градуса и равномерно распределенными вдоль экватора.
Успешный опыт использования системы Цикада для целей морской и воздушной навигации повлек за собой необходимость создания более мощной и универсальной навигационной спутниковой системы.
Так зародился проект ГЛОНАСС.
Стартом разработки и создания спутниковой системы ГЛОНАСС считается Постановление ЦК КПСС и Совета министров СССР от декабря 1976 года.
Геометрия системы для покрытия максимальной площади поверхности земного шара задумывалась следующим образом – на три спутниковых орбиты, имеющих наклонение 64,8 градуса, должно быть выведено 24 спутника (по 8 спутников на каждую орбиту). Средняя высота орбит спутниковой группировки ГЛОНАСС составляет 19 100 километров.
Для исключения необходимости использования корректирующих импульсов в системе использован период, имеющий значение 11 часов 15 минут 44 секунды.
Так как требования к точности спутниковых методов определений координат были высоки, разработчики системы ГЛОНАСС столкнулись с двумя серьезными проблемами.
Проблема номер один заключалась в необходимости взаимной синхронизации спутниковых шкал времени с точностью до миллиардных долей секунды. Проблемой номер два была необходимость чрезвычайно точного прогнозирования (предопределения) параметров орбит спутников системы.
Для решения первой проблемы на космических аппаратах (спутниках) были установлены высокостабильные цезиевые стандарты частоты с относительной нестабильностью 10-13. Наземный сегмент системы включал в себя водородный стандарт с относительной нестабильностью 10-14, а также средства сличения шкал с погрешностью 3-5 наносекунд.
Для решения второй проблемы пришлось провести ряд научных работ по учету светового давления, неравномерности вращения Земли, движения полюсов и прочих факторов второго порядка малости.
В 90-е годы финансирование и полноценная поддержка спутниковой системы ГЛОНАСС практически отсутствовали. Кроме того, срок службы спутников ГЛОНАСС первого поколения составлял всего 3-4 года. Как следствие – к 2002 году в спутниковой группировке осталось всего-навсего 7 космических аппаратов. Таким образом, система не могла обеспечить навигационные запросы даже на территории России, хотя геометрия системы подразумевает обеспечение навигационных решений в любой точке планеты.
В рамках программы предусмотрено:
- постоянная поддержка необходимого количества спутников системы;
- обеспечение конкурентоспособных точностных характеристик решений системы и их улучшение;
- совершенствование космических аппаратов (спутников) системы;
- совершенствование наземного комплекса управления системы;
- создание и развитие функциональных дополнений системы, включая широкозонную систему дифференциальной коррекции и мониторинга навигационных полей ГНСС, а также глобальную дополняющую систему высокоточного определения навигационной и эфемеридно-временной информации в реальном времени для гражданских потребителей.
Помимо системы ГЛОНАСС в настоящее время полноценно функционирует американская спутниковая система GPS, активно развертываются такие системы как китайская BeiDou, европейская Galileo и индийская IRNSS.
На сегодняшний день система ГЛОНАСС используется в таких направлениях, как:
- мониторинг и навигация наземного транспорта;
- поисковые и спасательные операции;
- персональная навигация;
- авиационная навигация;
- мониторинг и навигация водного транспорта;
- геодезия и картография;
- геодинамические наблюдения и исследования;
- космическая навигация;
- мониторинг и сопровождение строительства;
- сельское хозяйство;
- системы связи;
- вооружение и оборона.
В этой статье мы сделаем акцент на применении спутниковой навигационной системы ГЛОНАСС в геодезической области.
Есть два основных метода получения координат с помощью спутниковых систем – абсолютный и относительный (дифференциальный). То есть, вне зависимости от того, какая спутниковая система используется (ГЛОНАСС, GPS, BeiDou, Galileo, IRNSS) эти методы являются неизменными.
Абсолютный метод спутниковых определений заключается в использовании одного лишь приемника спутниковых сигналов (ГНСС-приемника), который регистрирует дальности до спутников системы (например, ГЛОНАСС). Далее решается пространственная линейная засечка, результатом которой будет определение координат объекта (приемника). Точность определения координат абсолютным методом составляет несколько метров (как правило, не хуже 15-ти) и используется, в основном, в навигации.
При относительном (дифференциальном) методе используются, как минимум, два приемника спутниковых сигналов (ГНСС-приемники), один из которых расположен на точке с известными координатами, а второй установлен на определяемой точке. Первый традиционно называют опорным (базовым), а второй – подвижным (ровером).
Геодезия – точная наука, поэтому требования к точности спутниковых определений в геодезии высоки и допуски редко превышают несколько сантиметров.
Для выполнения спутниковых определений в геодезии используются современные ГНСС-приемники, способные принимать сигналы от спутниковых систем: российской ГЛОНАСС, американской GPS, китайской BeiDou, европейской Galileo и других.
Космические аппараты спутниковых систем передают сигналы на двух и более частотах (L1, L2 и т.д.). Современные геодезические ГНСС-приемники, имея многоканальные платы, способны принимать множество этих сигналов. Это значительно повышает точность, надежность и скорость определения координат, в том числе за счет исключения влияния ионосферы на скорость распространения сигналов.
Геодезические ГНСС-приемники имеют два основных типа конструкции – антенна интегрирована с приемником в едином корпусе (моноблок) и раздельное (модульное) решение, когда антенна соединяется с приемником кабелем.
Центром приема спутниковых сигналов будет являться фазовый центр антенны. Поэтому, для определения координат неизвестной точки, над ней надо точно располагать именно антенну ГНСС-приемника (в случае, если используется раздельное решение) или приемник с антенной, в случае, если используется конструкция-моноблок.
При этом нужно понимать, что для получения координат обоими методами необходимо с опорной и с определяемой точки принимать сигналы от одних и тех же спутников. Важно их количество и удачное геометрическое расположение на небосводе. Также, немаловажную роль играет удаление определяемой точки от опорной, так как ошибка определения координат будет расти линейно с увеличением расстояния.
Как было перечислено выше, на точность и качество определения координат спутниковыми методами влияют такие факторы, как количество наблюдаемых спутников и геометрия их расположения.
Это же распространяется на объекты с густой растительностью, где приходится устанавливать ГНСС-приемники на просеках или под кронами деревьев.
Частенько ГЛОНАСС выручает при выполнении работ в северной части земного шара. Дело в том, что орбиты по которым перемещаются спутники ГЛОНАСС имеют больший наклон к экватору и расположены ближе к северному полюсу. При выполнении работ в северных широтах геометрия расположения спутников ГЛОНАСС будет лучше.
В современных геодезических ГНСС-приемниках реализованы технологии, позволяющие работать как от нескольких спутниковых систем одновременно, так и по одной из них выборочно, например, только по ГЛОНАСС.
Это может быть очень актуально, если владельцы спутниковой системы GPS по какой-то причине ограничат точность принимаемых сигналов для гражданских пользователей. ГЛОНАСС придет на помощь.
В нашей организации Вы сможете купить самое современное ГНСС-оборудование ведущих мировых брендов, а также отечественного производства. Менеджеры нашей компании подберут оборудование непосредственно для Ваших нужд, а технические специалисты ответят на все Ваши вопросы и, при необходимости, проведут полноценное обучение по работе с ним.
Загрузка...