Навигационные спутники

В системе используется 24 рабочих ИСЗ на круговых орбитах. Рабочие ИСЗ рассредоточены в шести орбитальных плоскостях, разнесенных по долготе на 60 градусов, в каждой из шести орбитальных плоскостей находиться по четыре ИСЗ, равномерно разнесенных один относительно другого. Наклонение плоскости орбиты относительно экватора составляет 55 градусов. Конфигурация орбит спутников системы приведены на рис.2. Период обращения ИСЗ - около 12 часов, величина большой полуоси - 26560 км., значение эксцентриситета - менее 0,05.

Геометрия системы выбрана из условий обеспечения одновременной радио-видимости в любой точке земного шара и практически в любое время суток минимум четырех ИСЗ. В наиболее благоприятных ситуациях одновременно в поле радио-видимости потребителя может находиться до восьми ИСЗ. Это позволяет производить одновременные измерения навигационных параметров относительно пяти ИСЗ, а также обеспечить практически непрерывный режим определения координат объекта и составляющих скорости. Избыточное количество ИСЗ в зоне радио-видимости объекта позволяет выбрать для данных условий именно те спутники, которые обеспечивают более высокие точности определения координат.

На рис. 3 показаны трассы ИСЗ системы "НАВСТАР" для случая, когда резервные спутники размещены в нечетных орбитальных плоскостях. За начало отсчета времени принят момент нахождения первого спутника в точке восходящего узла. При выбранных параметров орбит ИСЗ обеспечивается ежесуточное повторение траекторий спутника на поверхности Земли. Каждый спутник проходит над одними и теми же точками земной поверхности через 23 часа 55 минут 56,6 секунд, т. е. через звездные сутки. При выбранной конфигурации орбит удается ограничить размещение станций измерения параметров ИСЗ в пределах территории США, а работа со стационарными пунктами позволяет свести к минимуму ошибки траекторных измерений. В системе "НАВСТАР" предъявляются жесткие требования к стабильности и точности синхронизации бортовых шкал времени всех ИСЗ относительно шкалы системы. Ошибка во времени в 1 не вызывает ошибку в определении дальности на трассе объект - ИСЗ около 0,3 метра, или в координатах объекта - около 1 метра. Высокая стабильность временим точность синхронизации достигается использованием на ИСЗ атомных стандартов частоты, проектируемы с наземного управления.

Рис.2 Орбиты СНС "НАВСТАР"

Рис.3 Взаимное расположение спутников системы "НАВСТАР" в момент нахождения первого спутника в восходящем узле.

Все спутники системы работают на одних и тех же частотах и передают навигационные сигналы одинаковой структуры, позволяющие в аппаратуре потребителя измерять псевдодальность системы объект - ИСЗ. Кроме того, определяется дельта-дальность - параметр пропорциональный доплеровскому сдвигу сигнала ИСЗ.

Навигационные спутники снабжены корректирующими двигателями, что обеспечивает возможность изменения параметров орбиты. Масса навигационных спутников составляет 900 кг, расчетный срок службы 10 лет.

Дата добавления: 2015-07-20