Принцип построения и работы КНС

Спутниковые радионавигационные системы (СРНС) отличаются рядом особенностей, выделяющих их в самостоятельный класс средств обсервации. К этим особенностям относятся:

— навигационные определения производятся радиотехническими методами по радиосигналам, изучаемым быстродвижущимися космическими аппаратами;

— нормальное функционирование системы обеспечивается специальным центром управления, который контролирует работу навигационных спутников, корректирует их движение и уточняет программу передачи навигационной информации.

Фактически СРНС в этом случае представляет собой радионавигационную систему, но только опорные передающие станции не закреплены неподвижно на Земле, а перемещаются в космическом пространстве.

Этот факт вынудил усложнить структуру как самой системы, так и передаваемого с НИСЗ сигнала по сравнению с РНС с наземными станциями. Спутниковая навигационная система (СНС) представляет собой сложный комплекс функционально связанных технических подсистем. В ее состав входят: подсистема космических аппаратов (навигационных искусственных спутников Земли), подсистема контроля и управления (ракетный комплекс, командно-измерительный комплекс и др.), подсистема аппаратуры потребителей.

В настоящее время в СРНС входят:

· наземный комплекс управления (НКУ);

· космодром;

· орбитальная группировка космических аппаратов;

· среда распространения радиосигналов;

· аппаратура потребителя (АП).

НКУ содержит следующие взаимосвязанные стационарные элементы: центр управления системой (ЦУС); центральный синхронизатор (ЦС); командную станцию слежения (КСС); контрольные станции (КС); систему контроля фаз (СКФ); квантово-оптические станции (КОС); аппаратуру контроля поля (АКП).

НКУ выполняет следующие функции:

• проведение траекторных измерений для определения, прогнозирования и непрерывного уточнения параметров орбит всех спутников;

1. временные измерения для определения расхождения бортовых шкал времени всех НКА с системной шкалой времени системы, синхронизация БШВ каждого НКА с временной шкалой ЦС и службы единого времени (СЕВ) путем фазирования и коррекции БШВ;

• формирование массива служебной информации (навигационных сообщений), содержащего спрогнозированные эфемериды, альманах и поправки к БШВ каждого НКА и другие данные, необходимые для формирования навигационных кадров;

• передача (закладка) массива служебной информации в память бортовой ЭВМ каждого НКА и контроль за его прохождением;

• контроль по телеметрическим каналам за работой бортовых систем НКА и диагностика их состояния;

• контроль информации в навигационных сообщениях НКА, прием сигнала вызова НКУ;

• управление полетом спутников и работой их бортовых систем путем выдачи команд управления и контроля их прохождения на борт;

• контроль характеристик навигационного поля;

• определение сдвига фазы дальномерного навигационного сигнала НКА по отношению к фазе сигнала ЦС;

• планирование работы всех технических средств НКУ, автоматизированная обработка и передача данных между элементами НКУ.

НИСЗ непрерывно передает параметры своего движения (так называемая эфемеридная информация).

Радиосигналы, принимаемые на объекте, позволяют определить дальность до ИСЗ, разность дальностей до двух ИСЗ, радиальную скорость спутника, его угловые координаты и другие навигационные параметры.

Принципиальной основой использования ИСЗ для целей навигации является закономерный характер его движения относительно Земли. Это дает возможность прогнозировать координаты спутника и иметь о них информацию с определенной точностью на любой момент времени.

Для разделения сигналов от различных НС используется частотная селекция.

Как указывалось выше, в настоящее время в морской навигации находят применение дальномерный, разностно-дальномерный и радиально-скоростной методы.

Дальномерный метод используется в системах 2-го поколения ГЛОНАСС и GPS.

Разностно-дальномерный и радиально-скоростной методы используются в системах 1-го поколения, однако в существующей аппаратуре СРНС последний метод практически не используется, хотя по точности он не уступает разностно-дальномерному.

Дата добавления: 2014-02-26; просмотров: 612; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!