ФГКУ «Главный научный метрологический центр» Министерства обороны Российской Федерации СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ ОСНОВЫ МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАВИГАЦИОННОЙ АППАРАТУРЫ КОСМИЧЕСКИХ НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ ГЛОНАСС И GPS СПЕЦИАЛЬНЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ д. т. н Швыдун В. В. Дрига И. А. Фролов А. А.
Нормативная основа оснащения и эксплуатации НАП специальных потребителей в составе объектов ВВТ 1. Указ Президента Российской Федерации от 17 мая 2007 г. № 638 «Об использовании глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС в интересах социально-экономического развития Российской Федерации» : Статья 1: Для обеспечения безопасности Российской Федерации аппаратура спутниковой навигации, приобретаемая для нужд федеральных органов исполнительной власти и подведомственных им организаций, должна функционировать с использованием сигналов системы ГЛОНАСС 2. Постановление Правительства Российской Федерации от 25 августа 2008 г. № 641 «Об оснащении транспортных, технических средств и систем аппаратурой спутниковой навигации ГЛОНАСС или ГЛОНАСС/GPS» : Статья 3: Оснащению аппаратурой спутниковой навигации ГЛОНАСС или ГЛОНАСС/GPS подлежат технические средства и системы, образцы вооружения, военная и специальная техника, предназначенные для Вооруженных Сил Российской Федерации, других войск, воинских формирований и органов, в которых предусмотрена военная и приравненная к ней служба, а также транспортные средства, поставляемые и используемые для обеспечения органов, в которых предусмотрена военная и приравненная к ней служба 3. Приказ Министра обороны Российской Федерации от 11 декабря 2012 г. № 3720 «О порядке оснащения Вооруженных Сил Российской Федерации аппаратурой спутниковой навигации и средствами функциональных дополнений»
Типы НАП, разработанной по заказу Минобороны России и эксплуатируемой в составе объектов ВВТ
ПРАВОВАЯ ПОДСИСТЕМА ОРГАНИЗАЦИИ МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАП СПЕЦИАЛЬНЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ Постановление Правительства Российской Федерации от 30. 04. 2008 г. № 323 Минобороны России, совместно с Росстандартом и Роскосмосом осуществляет создание, поддержание и развитие системы Мл. О ГЛОНАСС Федеральный закон от 18. 06. 2008 г. № 102 -ФЗ «Об обеспечении единства измерений» Сфера государственного регулирования обеспечения единства измерений распространяется на измерения выполняемые при осуществлении деятельности в области обороны и безопасности государства Приказ Министра обороны РФ от 24. 05. 2012 г. № 1311 ГОСТ Р 529282010; ГОСТ Р 8. 7502011 НАП, выполненная в виде функционально законченных устройств относится к СИ ВН, типы которых испытываются и утверждаются установленным порядком Регламентируют методы и средства передачи единиц величин для координатно-временных средств измерений НАП, применяемая в Вооруженных Силах Российской Федерации, является средством измерений и должна быть метрологически обеспечена в процессе выпуска из производства и эксплуатации
Основные метрологические характеристики НАП
Автоматизированное рабочее место поверки НАП (К 6 -12) Наименование характеристики Значение СКП определения координат геодезического пункта из состава АРМ от двух исходных геодезических пунктов, м, не более 0, 1 Диапазон формируемых скоростей потребителя, м/с 0… 12000 Диапазон формируемых ускорений потребителя, м/с 2 Пределы допускаемой основной скорости потребителя, м/с погрешности 0… 490 формирования ± 0, 02 Вносимая АРМ относительная погрешность при определении относительного отклонения частоты опорного генератора за время измерения 24 ч, не более ± 1· 10 -12 Относительная погрешность по частоте формируемого гармонического сигнала в режиме слежения за сигналами НКА КНС ГЛОНАСС/GPS через 8 часов после включения, не более ± 2· 10 -12 Пределы допускаемой аппаратурной погрешности формирования шкалы времени, синхронизированной со шкалой времени UTC(SU) Диапазон измерений интервалов времени, с ± 50 нс 0… 9, 9(9) Пределы допускаемой основной систематической погрешности измерений длительности временного интервала, с, не более 1· 10 -9 Разрешающая способность измерения по времени, с 1… 20 Предел допускаемой основной СКП измерения относительной разности частот, вносимой АРМ (прибор TSC-5110 A) за 1 с 1· 10 -12 - геодезический пункт (рабочий эталон координат); - имитатор сигналов ГНСС ГЛОНАСС/GPS СН-3803 М; - измеритель временных параметров импульсов И 4 -10; - приемник-компаратор ЧК 7 -56; - анализатор временных интервалов TSC-5110 A; - источник питания постоянного тока Б 5 -79; - осциллограф запоминающий цифровой С 8 -38 1· 10 -10 Номинальные значения частот измеряемых сигналов, МГц Состав АРМ К 6 -12 Пределы допускаемой погрешности измерений амплитуды, % ± 5 Отсутствуют средства для оценки характеристик геодезической и угломерной НАП
Комплекс навигационный метрологический специального назначения (КПА НАП) Наименование параметра или характеристики Значение Погрешность (по уровню вероятности 0, 997) формирования беззапросной дальности до НКА КНС ГЛОНАСС и GPS по фазе дальномерного кода, м 1 Погрешность (по уровню вероятности 0, 997) формирования скорости изменения беззапросной дальности до НКА КНС ГЛОНАСС и GPS, м/с 0, 02 Формирование гармонической, узкополосной и широкополосной помехи с параметрами: - максимальный уровень выходного сигнала, д. Бм. Вт - частотный диапазон, ГГц - пределы допускаемой абсолютной погрешности установки частоты выходного сигнала, Гц 10 от 1 до 2 Погрешность (по уровню горизонтальных углов вероятности 0, 67) 1 измерений ± 1 угл. с Погрешность (по уровню вероятности 0, 67) измерений вертикальных углов Пределы допускаемой абсолютной погрешности (по вероятности 0, 67) измерений длины базисных линий, мм где D – значение измеренной длины базисных линий, мм ± 1 угл. с уровню ± (0, 6 + 1 10 -6 D) Погрешность (по уровню вероятности 0, 67) определения приращений координат пунктов при работе по НКА ГНСС ГЛОНАСС и/или GPS, пространственном геометрическом факторе (PDOP) менее 4, в режиме статистической съемки для расстояний до 2 км, мм: - в плане - по высоте 3+ 5 + 1 10 -6 D Погрешность (по уровню вероятности 0, 67) определения приращений координат пунктов при работе по НКА КНС ГЛОНАСС и/или GPS, в режиме статистической съемки для расстояний от 2 до 50 км и сеансов до 6 ч и быстрой статики для расстояний до 15 км, мм: - в плане - по высоте 5 + 1 10 -6 D 8 + 1, 5 10 -6 D Состав КПА НАП 0, 5 10 -6 D - аппаратура двухчастотная спутниковая геодезическая 14 Ц 828; - тахеометр электронный ТСА-2003; - имитатор сигналов ГНСС ГЛОНАСС/GPS СН-3803 М; - двухканальный имитатор помех РИП-02; - приемник-компаратор VCH-320; - частотомер универсальный CNT-90; - источник бесперебойного питания Smart. Winner 1500.
Тенденции развития навигационной аппаратуры специальных потребителей 1. 60 1. 40 1. 20 Требования к погрешности измерений псевдодальности за счет погрешности бортовой эфемеридно-временной информации, м 1. 00 уменьшение инструментальных погрешностей определения навигационных параметров и синхронизации к шкалам времени 0. 80 0. 60 0. 40 0. 20 0. 00 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 SISRE 1. 40 0. 70 0. 60 0. 50 0. 40 0. 30 Расширение функциональных возможностей НАП на период до 2020 года определение углов пространственной ориентации комплексирование с автономными навигационными датчиками различной физической природы повышение помехоустойчивости
Специальный комплект аппаратуры для обеспечения единства измерений характеристик НАП ГНСС ГЛОНАСС/GPS Наименование параметра или характеристики Значение Пределы неисключенной систематической погрешности хранения координат в системах координат ПЗ-90. 02, СК-42, ITRS, м 0, 02 Среднее квадратическое отклонение результата измерений координат в системах координат ПЗ-90. 02, СК-42, ITRS, м, не более 0, 01 Среднее квадратическое отклонение результата измерения координат потребителя (при передаче единицы величины) в системах координат ПЗ-90. 02, СК-42, ITRS, м, не более 0, 05 Пределы неисключенной систематической погрешности воспроизведения псевдодальности для литеров рабочих частот ГЛОНАСС и частот системы GPS (по уровню вероятности 0, 99), м Пределы неисключенной систематической погрешности воспроизведения длины базиса (по уровню вероятности 0, 99), мм Среднее квадратическое отклонение результата измерений длины базиса, мм, не более где D – значение измеренной длины базисных линий, мм ± 0. 3 ± 2 2 + 2 10 -6 D Состав СКА НВП Пределы допускаемой погрешности синхронизации внутренней шкалы времени относительно системной шкалы времени ГЛОНАСС (по уровню вероятности 0, 99) ± 30 Систематическая погрешность измерения интервала времени между импульсным сигналом времени 1 Гц и соответствующим ему событием в навигационном сигнале, нс 0, 5 Среднее квадратическое отклонение измерений интервала времени между импульсным сигналом времени 1 Гц и соответствующим ему событием в навигационном сигнале, не более 0, 1 Пределы допускаемой погрешности формирования дифференциальных поправок в формате RTCM SC-104, версия 2. 2 (по уровню вероятности 0, 99), м ± 0, 3 - геодезический пункт в системах ПЗ-90. 02, СК-42, ITRS; - тахеометр электронный ТS-15; - имитатор сигналов ГНСС ГЛОНАСС/GPS СН-3803 М; - компаратор специальных сигналов МРК-111; - компаратор частотный VCH-321; - приемник-синхронизатор VCH-322; - измеритель интервалов времени SR-620; - базовая контрольно-корректирующая станция 14 Ц 840 - камера экранированная; - GNSS-приемник спутниковый геодезический многочастотный SIGMA.
Комплекс средств подтверждения характеристик сложных комплексированных навигационных систем Стенд испытаний на воздействие вертикальных и горизонтальных перемещений (СВГП) 1) устройство обеспечения заданных вертикальных и горизонтальных перемещений (УВГП) ; 2) АРМ СВГП; 3) устройство сопряжения АРМ СВГП с УВГП и имитатором сигналов ГНСС (ИС); 4) комплект эксплуатационной документации; 5) комплект ЗИП-О. Стенд испытаний на воздействие наклонноповоротных перемещений и температуры (СНП-Т) 1) устройство обеспечения наклонно-поворотных перемещений испытываемых образцов (УНП); 2) АРМ СНП-Т; 3) устройство сопряжения АРМ СНП-Т с УНП-Т и ИС; 4) комплект эксплуатационной документации; 5) комплект ЗИП-О. Стенд испытаний на воздействие центростремительных ускорений и температуры (СЦУ-Т) - устройство для создания центростремительного ускорения и температуры (УЦУ-Т); - АРМ СЦУ; - устройство сопряжения АРМ СЦУ с центрифугой и ИС; - комплект эксплуатационной документации; - комплект ЗИП-О.
Предложения Минобороны России по развитию средств и методов метрологического обеспечения НАП В рамках ФЦП «Поддержание, развитие и использование системы ГЛОНАСС» на 2012 -2020 гг. ОКР «Создание имитатора сигналов спутниковых навигационных систем нового поколения для специальных потребителей» , шифр «Дублер» (2012 -2016 гг. ); - ОКР «Создание комплекса средств имитации пространственно распределенных навигационных и помеховых сигналов для оценки характеристик навигационной аппаратуры специальных потребителей» , шифр «Шорох» (2013 -2017 гг. ); - ОКР «Создание аппаратно-программного комплекса оценки характеристик комплексированной навигационной аппаратуры, работающей по сигналам спутниковых навигационных систем» , шифр «Эмулятор» (2014 -2017 гг. ); - Унифицированные испытательные комплексы для оценки соответствия современным требованиям военных и специальных потребителей НАП и СФД (в рамках ОКР «Инициатива-1» ). В рамках Государственного оборонного заказа на 2012 год и на плановый период 2013 и 2014 годов СЧ ОКР «Модернизация на новой технологической базе военного группового эталона единиц времени и частоты ВГЭ» , шифр «Аксоль-ВГЭ-15» (2012 -2015 гг. ); - ОКР «Разработка военного эталона-переносчика единицы геодезического базиса» , шифр «Бештау-ГБ» (2010 -2014 гг. ).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 1. Таким образом, техническую основу метрологического обеспечения эксплуатации существующих типов НАП специальных потребителей составляют автоматизированные рабочие места и метрологические комплексы, разработанные по заказу Минобороны России в период с 2007 по 2011 годы. 2. Перспективы развития технической основы средств метрологического обеспечения НАП специальных потребителей направлены на модернизацию вторичных (военных) эталонов и эталонов-переносчиков единиц физических величин, разработку новых средств формирования сигналов искусственного навигационного поля, а также комплекса средств имитации пространственно распределенных навигационных и помеховых сигналов.
Скачать презентацию ФГКУ Главный научный метрологический центр Министерства обороны Российской
e2ad765007f57221ae2ac6aab3a60e4c.ppt