Использование сетей наземных радионавигационных станций псевдоспутников в качестве

Использование сетей наземных радионавигационных станций (псевдоспутников) в качестве функционального дополнения ГНСС ГЛОНАСС, региональных и/или локальных навигационных систем для обеспечения пусков и эксплуатации объектов РКТ. (к. т. н. Баринов С. П. , к. т. н. Васильев В. С. , Воронов М. А. , к. т. н. Коротков А. Н. , к. т. н. Шебшаевич Б. В. )

ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПСЕВДОСПУТНИКОВ. Традиционные: -Посадка воздушных судов. -Проведение карьерных работ. -Работы в помещениях. Обеспечение пусков и эксплуатации объектов РКТ: -Контроль целостности навигационного поля ГНСС и передача его результатов на борт объекта РКТ. -Формирование КИ передача ее на борт объекта РКТ. -Улучшение геометрии навигационной системы и повышение непрерывности НВО. -Обеспечение траекторных измерений. -Автономное навигационно-баллистическое обеспечение высокоорбитальных КА, находящихся в разрывном поле ГНСС. 1

ОБЩАЯ СТРУКТУРА СИСТЕМЫ ТРАЕКТОРНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИГНАЛОВ ГНСС И СЕТИ НРНС. Варианты применения 1… 5 - НРНС Траекторные измерения в ходе: 1) летных испытаний РН и РБ; 2) запусков КА (определение ПД РН и РБ) Определение орбит КА. НППИ 4 2 5 3 R 0 1 АФС БНК Тст БА ТМС АФС ТМС НППИ R 0 = f(H, N, σко) ПРА ТМС АРМ обработки инф. АФС – антенно-фидерная система. БНК – бортовой навигационный комплекс. БА – бортовая аппаратура. ТМС - телеметрическая система. НППИ – наземный пункт приема и обработки информации при траекторных измерениях. ПРА – приемно-регистрирующая аппаратура. АРМ – автоматизированное рабочее место. НРНС – наземная радионавигационная станция. 2

ВЫСОКОТОЧНОЕ КООРДИНАТНО-ВРЕМЕННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СЕТИ НРНС 1) Аппаратура прецизионного координатного обеспечения «Изыскание-М» , МГККС. Погрешность определения положения относительно пункта ГГС (СКП): ± 10 мм+1 х10 -6 D в плане ± 15 мм+1, 5 х10 -6 D по высоте. 2) Аппаратура высокоточной взаимной синхронизации (АВВС) Погрешность (2 СКП) синхронизации собственной шкалы времени с ШВ ГЛОНАСС не более 10 нс. Погрешность (СКП) взаимной синхронизации ШВ разнесенных объектов при их удалении: - до 100 км – 2 нс; - до 10000 км – 5 нс. Погрешность автономного хранения времени за 24 часа не более 1 мкс. 3) Цезиевый атомно-лучевой стандарт частоты и времени «Фианит» Относительная погрешность по частоте 10 -11 Погрешность синхронизации ШВ - по внешнему коду 0, 1 нс - по внешнему импульсу 200 нс Изыскание - М АВВС МГККС «Фианит» 3

ХАРАКТЕРИСТИКИ СИГНАЛОВ НРНС Наименование характеристики Несущая частота, МГц Способ разделения каналов Наличие в сигнале служебной информации (навигационных данных) Вид модуляции сигнала (вид спектра для перспективных сигналов с ВОС) Тактовая частота (fт) дальномерного кода, МГц Тип дальномерного кода Длина дальномерного кода (число импульсов кода) Период дальномерного кода, мс Длительность кодового импульса (τк), мкс Мощность сигнала на выходе линейно поляризованной антенны НАП с Kус=+3 д. Б, д. БВт Минимальный энергетический потенциал радиолинии д. БГц Скорость передачи служебной информации, бит/с Значение характеристики 1600 кодовый есть BPSK(4) 8, 190 коды Касами 4095 (n=12) 0, 5 0, 1221 -155 40… 55 500 4

РАЗМЕЩЕНИЕ НРНС НА МЕСТНОСТИ Пункты расположения НРНС при запусках РН c космодрома ПЛЕСЕЦК Мирный 5

ПОГРЕШНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НРНС Составляющие погрешности, ед. изм. : -– расстояния – м -– скорости – м/с ГЛОНАСС L 1 SF, L 2 SF 2012 НСРНС двухчастотный прием L 1 SC, L 2 SC 5 НРНС 2020 Ионосферная 1), 1 1, 3 0, 014 Тропосферная, 2 0 (для высот >16 км) 0, 33 0, 011 5 НРНС+1 НКА ГЛОНАСС 0, 7 0, 01 0, 45 0, 008 Погрешность эфемерид и стандарта частоты, 3 0, 7 0, 0035 0, 2 0, 0035 0, 17 0, 002 Инструментальная погрешность2), 4 0, 6 0, 0045 0, 15 0, 0035 0, 32 0, 003 Суммарная погрешность измерения расстояния и скорости 1, 6 0, 015 1, 45 0, 015 0, 4 0, 012 0, 9 0, 013 Типичное значение геометрического фактора (GDOP) Погрешность определений (3 СКО) (суммарная погрешность 3 GDOP) 2 9, 6 0, 09 8, 7 0, 09 3, 5 2, 4 0, 07 1, 5 8, 4 0, 1 4, 0 0, 06 ___________ двухчастотных измерениях 1=2, 17× 4 – для погрешности измерения расстояния, 1=3, 21× 4 – для погрешности измерения скорости. 2) При информационной поддержке от СУ с погрешностью не хуже ± 4 м/с2 1)При 6

Распределение погрешностей определения координат и скорости КА на ВЭО Работа по ГНСС ГЛОНАСС и сети НРНС (3 станции: Москва, Новосибирск, Владивосток) СКО координат: 70 м → 30 м СКО скорости: 2 см/c → 1 cм/c 7

СОСТАВ АППАРАТУРЫ ПРОТОТИПА НРНС К-т апп. контр. и упр. параметрами НС Контрольный диполь Аттенюатор Анализатор спектра К-т апп. форм. НС К-т апп. 1 координатновременного обесп. Блок форм. НС Передатчик Антенна ЦВК НРНС МПВ контрольный Блок исполн. устр. -в Комплект СПО ЦВК ПО сличения ЭВЧ ТСЮИ. 01315 -01 ПП BL GEO ТСЮИ. 00752 -01 КП контр. и упр. работой апп. связи КП контр. и упр. работой апп. эл. снабж. КП формирования служебной инф. НС КП контр. и упр. параметрами НС КП расчета углов выставки антенны к-та апп. форм. НС «Изыскание-М» К-т апп. 2 связи и упр. Терминал ПССС «МГККС» Блок антенный АВВС ТСЮИ. 464659. 079 Усилитель магистральный АВВС ТСЮИ. 468732. 073 Блок сличений К-т апп. 3 эл. снабж. 2 -х агрегатн. ДЭУ 3 -й степени автоматизации УКВ радиостанция 1, 2, 3 – комплекты аппаратуры, имеющиеся в составе постояннодействующих спутниковых опорных станций. АВВС ТСЮИ. 467883. 032 Опорный генератор НРНС (СЧ «Фианит» ) Компаратор фазовый (VCH-308 A) 8

9

Расположение отдельных сетей спутниковых опорных станций на территории России. Далеко не полный перечень регионов, на территории которых развернуты постоянно действующие сети спутниковых опорных станций, включает: –Тверскую, Калужскую, Тульскую, Томскую, Кировскую, Новосибирскую, Иркутскую, Мурманскую, Архангельскую, Смоленскую, Калининградскую, Тюменскую, Омскую области; – Красноярский и Камчатский края; – республику Бурятия. 10

Развитие сети спутниковых опорных станций в Новосибирской области 11

Спасибо за внимание!