Общее понятие о системах спутниковой навигации «СР8»

Уровень традиционных технологий производства топографо-геоде-зических работ в настоящее время уже существенно не соответствует со­временным требованиям выполнения инженерных изысканий и систем­ного автоматизированного проектирования по объемам, срокам и стои­мости производства работ, требованиям к инженерно-геодезическому со­провождению строительных процессов и эксплуатации инженерных сооружений и, наконец, не соответствует современному уровню развития средств автоматизации и вычислительной техники.

Спутниковые Навигационные Системы (СНС) — специальный ком­плекс космических и наземных технических средств, программного обес­печения и технологий, предназначенных для решения широкого круга ак­туальных задач, связанных прежде всего с оперативным и точным опре­делением местоположения относительно Земного сфероида человека, транспортных средств, технических систем и объектов при решении на­вигационных, оборонных, инженерно-геодезических, геолого-разведоч­ных, экологических и других задач.

Спутниковые навигационные комплексы, созданные впервые в США — «ЫАУЗТАК» и в СССР — «ГЛОНАСС» (ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система), вошли в международную практику решения во­енных, навигационных, инженерных и других проблем под названием «01оЬа1 Розкютщ; 8уз1ет» («СР8») или дословно — Глобальная Систе­ма Позиционирования (местоопределения). Поэтому в дальнейшем Спут­никовые Навигационные Системы (СНС) будем называть, используя ме­ждународную аббревиатуру («ОРЗ»).

Возможность оперативного определения координат местоположения имеет столь существенное значение в жизни современного человечества, что системы «ОР8» рассматривают как «Новое достояние цивилизации». Появление спутниковых навигационных систем, уже ставших доступны­ми рядовому пользователю, безусловно, предопределит в ближайшем бу­дущем качественное изменение содержания и методов производства большинства видов инженерно-геодезических работ.

Принципы функционирования «ОРЗ» основаны на определении ме­стоположения по расстояниям до группы высокоорбитальных навигаци­онных искусственных спутников Земли, выполняющих роль точно коор­динированных точек отсчета (подвижных пунктов геодезической сети).

Каждая из систем спутниковой навигации состоит из трех самостоя­тельных подсистем: А, Б и В.

А — подсистема орбитального комплекса, состоящая из высокоорби­тальных искусственных спутников Земля (ИЗС) и средств вывода их на орбиты. Каждый спутник имеет на борту несколько высокоточных атом­ных часов — эталонов частоты. Спутники постоянно транслируют коор­динатные радиосигналы и навигационные сообщения и создают тем са­мым единое глобальное навигационное поле.

Создание в нашей стране орбитального комплекса «ГЛОНАСС» штатного состава из 24 навигационных спутников было начато в октябре 1982 г. и завершено в декабре 1995 г. Искусственные спутники «ГЛОНАСС» равномерно распределены в трех орбитальных плоскостях, разнесенных относительно друг друга на 120°. Плоскостям соответствен­но присвоены номера 1, 2 и 3 с возрастанием в сторону вращения Земли, при этом номинальные значения абсолютных долгот идеальных плоско­стей зафиксированы:

215°15'00" + 120°(/-1), (21.1)

где / — номер орбитальной плоскости.

Номинальные расстояния между соседними спутниками «ГЛОНАСС» по аргументу широты составляют 45°. Спутникам 1-й орбитальной плос­кости присвоены номера с 1 по 8, спутникам 2-й орбитальной плоскости — с 9 по 16 и спутникам 3-й орбитальной плоскости — с 17 по 24. Орби­тальные плоскости сдвинуты относительно друг друга по аргументу ши­роты на 15°.

Навигационные спутники системы КАУ8ТАК размещены в шести орбитальных плоскостях, по четыре спутника в каждой.

Высота орбиты навигационных спутников системы «ГЛОНАСС»-19100 км, системы «ЫАУ8ТАК»-20180 км.

Период обращения спутников системы «ГЛОНАСС» — И часов 15 минут 44 секунды, системы «ЫАУ8ТАК» — 12 часов.

Наклонение орбиты системы «ГЛОНАСС» — 64,8°, системы «ЫАУ8ТАК» — 55,0°.

Такая конфигурация орбитальной структуры спутниковых навигаци­онных систем обеспечивает глобальную и непрерывную зоны действия системы, а также оптимальную геометрию взаимного расположения спутников для повышения точности определения координат.

Навигационные спутники систем «ОР8» непрерывно излучают ра­диосигналы различной точности. Так, для системы «ГЛОНАСС» преду­смотрены навигационные сигналы двух типов: