Спутниковые системы навигации GPS и Глонасс
Курсовой проект - Авиация, Астрономия, Космонавтика
Другие курсовые по предмету Авиация, Астрономия, Космонавтика
дших ситуациях d p = 2,2 s (S2); d z = 2,2 s (a),
где
s (a) = [4s 2(S1)+2s 2(S2)]1/2.
Используя эти формулы и полученные выше значения инструментальных погрешностей псевдодальностей , найдем оценки максимальных инструментальных погрешностей определения местоположения наземных динамичных (T0=1с) объектов при использовании узкополосных навигационных радиосигналов в однодиапазонной шестиканальной НАП(1600МГц):
- в лучших ситуациях s (S1) = 6,2м; s (S1) =7,7м и соответственно d p=15,4м; d z=34м;
- в худших ситуациях s (S1) = 6,6м; s (S1) =9,6м и соответственно d p=21м; d z=42м.
Строгая оценка вклада ионосферных погрешностей определения координат наземного объекта при применении однодиапазонной НАП является достаточно сложной задачей, дадим приблизительный анализ.
В предыдущем разделе были оценены ионосферные погрешности измерения псевдодальностей в однодиапазонной НАП. Было показано, что ионосферная погрешность псевдодальности (дальности) до пригоризонтного НКА (b =5 . . . 10 ) равна d R2=3d R1, где d R1 ионосферная погрешность дальности при вертикальном радиолуче. Ионосферные погрешности псевдодальностей в сеансе зависят от времени проведения сеанса: минимальны ночью, максимальны днем.
Пусть наземный объект находится под пересечением двух орбитальных колец , и в сеансе навигации используются шесть НКА: два околозенитных и четыре пригоризонтных . Очевидно, что если сеанс навигации проводится в околополуденное время, то ионосферные погрешности псевдодальностей для пригоризонтных НКА будут мало отличаться друг от друга и соответственно четыре разности между псевдодальностью до пригоризонтного и до зенитного НКА будут приблизительно одинаковы d D=d R2-d R1=2d R1. В этой ситуации ионосферные погрешности определения координат наземного объекта в сеансе навигации в околополуденное время можно оценить как
d z=2d D=4d R1; d x,d y= 0,5d D= d R1.
Если сеанс навигации проводится в утреннее или вечернее время, то ионосферные погрешности псевдодальностей до пригоризонтных НКА будут сильно отличаться , и для таких сеансов навигации ионосферные погрешности определения координат можно приблизительно оценить как: d x,d y,d z= 2d R1, где d R1 ионосферная погрешность псевдодальности до зенитного НКА в дневное время.
Если наземный объект равноудален от трех орбитальных колец, то в сеансе навигации нет околозенитного НКА, и “высокие” НКА имеют углы возвышения b 1=41 ...45 . Ионосферные погрешности определения координат наземного объекта в таком сеансе навигации будут не больше, чем в сеансе, в котором имеется околозенитный НКА.
Таким образом, в сеансах навигации наземных объектов при использовании шестиканальной однодиапазонной НАП максимальные ионосферные погрешности определения координат объекта можно оценить следующим образом:
d x,d y=(1...2)d R1; d z=(2...4)d R1,
где d R1 ионосферная погрешность при вертикальном радиолуче в дневное время.
В худший сезон (зимний день) в годы максимальной солнечной активности d R1=15м. Следовательно, максимальные ионосферные погрешности определения местоположения наземного объекта составят
d p=[(d x)2+(d y)2]1/2=21...42м; d z=30...60м.
Приведем полученные оценки максимальных суммарных (инструментальных и ионосферных) погрешностей глобальной навигации в СРНС ГЛОНАСС при использовании узкополосных навигационных радиосигналов 1600МГц в шестиканальной НАП на динамичных (T0=1с) наземных объектах в годы максимальной солнечной активности:
d p,мd z,минструментальные (0,95)15...2134...42ионосферные в худший сезон21...4230...60Итого36...6364...102В годы минимальной солнечной активности ионосферные погрешности будут в 5...6раз меньше, и соответственно максимальные суммарные погрешности глобальной навигации наземных подвижных объектов составят:
d p,мd z,минструментальные (0,95)15...2134...42ионосферные в худший сезон5...76...10Итого20...2840...52
Спутник ГЛОНАСС
Спутник ГЛОНАСС конструктивно состоит из цилиндрического гермоконтейнера с приборным блоком, рамы антенно-фидерных устройств, приборов системы ориентации, панелей солнечных батарей с приводами, блока двигательной установки и жалюзи системы терморегулирования с приводами. На спутнике также установлены оптические уголковые отражатели, предназначенные для калибровки радиосигналов измерительной системы с помощью измерений дальности до спутника в оптическом диапазоне, а также для уточнения геодинамических параметров модели движения спутника. Конструктивно уголковые отражатели формируются в виде блока, постоянно отслеживающего направление на центр Земли. Площадь уголковых
отражателей-0,25м2.
В состав бортовой аппаратуры входят:
- навигационный комплекс;
- комплекс управления;
- система ориентации и стабилизации;
- система коррекции;
- система терморегулирования;
- система электроснабжения.
Навигационный комплекс обеспечивает функционирование спутника как элемента системы ГЛОНАСС. В состав комплекса входят: синхронизатор, формирователь навигационных радиосигналов, бортовой компьютер, приемник навигационной информации и передатчик навигационных радиосигналов.
Синхронизатор обеспечивает выдачу высокостабильных синхрочастот на бортовую аппаратуру, формирование, хранение, коррекцию и выдачу бортовой шкалы времени.
Формирователь навигационных радиосигналов обеспечивает формирование псевдослучайных фазоманипулированных навигационных радиосигналов содержащих дальномерный код и навигационное сообщение.
Комплекс управл