Муниципальное бюджетное образовательное учреждение. Исследовательская работа Спутниковые системы и технологии. Gprs, Глонасс, Галилео
 Скачать 39.5 Kb.
|
|
Муниципальное бюджетное образовательное учреждение Туранская средняя общеобразовательная школа №1 Пий-Хемского кожууна Республики Тыва Исследовательская работа: «Спутниковые системы и технологии. GPRS, Глонасс, Галилео» Выполнил: учени к 11 класса, Дондуп Болат Сергеевич. Научный руководитель: учитель информатики, Тюлюш Мария Мергеновна. Туран, 2022г Оглавление Введение………………………………………………………………………………. 1. Изучение теории и информации по теме «Спутниковые системы и технологии. GPS, Глонасс, Галилео»………………………………………………………4 2. История создания и определения «Спутниковые системы и технологии. Галилео, GPS, Глонасс» ………………………………………6 3. Основные принципы и услуги работы системы……………………9 4. Алгоритмы приема и измерения параметров спутниковых радионавигационных сигналов…………………………………………………12 5. Развитие спутниковых систем и технологий…………16 Заключение ………………………………………………22 Список использованной литературы …………………………23 Введение 1. Теория и информация по теме «Спутниковые системы и технологии. GPS, Глонасс, Галилео» Спутники для экспериментов GLOVE-A и GLOVE-B были отправлены на земную орбиту 28.12.2005 и 27.04.2008 года. Главной задачей GIOVE-A была оценка точных характеристик навигационных радиосигналов Галилео во всех частотных диапазонах, а GIOVE-В - тестирование навигационной полезной нагрузки. Два первых навигационных космических аппарата были запущены 20.10.2011 с помощью ракеты «Союз-СТБ» с космодрома в Куру. Технология выведения космических аппаратов - Галилео предполагает групповые запуски по два КА на российской ракете-носителе «Союз» и по четыре КА на европейской ракете «Ариан-5». Глобальная навигационная спутниковая система Галилео создана Европейским Союзом для обеспечения независимости стран членов в сфере КВНО. Европейский проект по созданию ГНСС официально был утвержден в 1994 году, когда Европейский совет потребовал от Европейской комиссии предпринять шаги по развитию информационных технологий, включая и спутниковую навигацию. И в итоге приняли решение развивать два направления. Первое направление – создание систем функциональных дополнений существующих Глобальных Навигационных Спутниковых Систем GPS и Глонасс. Эта программа получила название «European Geostationary Navigation Overlay Service». Второе направление - создание собственной ГНСС, предназначенной для гражданского применения и построенной на принципах государственно-частного партнёрства. В 1999 году Европейский проект по созданию ГНСС получил условное название Галилео в честь итальянского астронома Галилео Галилея. Орбитальное построение Галилео предполагает, что на трех круговых орбитах высотой 23 222 км, периодом обращения 14 ч, наклонением 56˚ будет 30 КА. По целевому назначению используются 24 КА, по 2 КА в каждой орбитальной плоскости являются резервными. Такая конфигурация группировки была выбрана, исходя из гарантированного обеспечения требований по точности и доступности при минимальных затратах на коррекцию орбиты за время САС КА. Глобальная навигационная спутниковая система - GLONASS. Предназначена для определения местоположения, скорости движения и точного времени морских, воздушных, сухопутных и других видов местонахождения потребителей. Система состоит из подсистемы космических аппаратов, подсистемы контроля и управления и навигационной аппаратуры потребителей. Глобальная навигационная система — GPS. Предназначена для определения местоположения путём измерения моментов времени приёма синхронизированного сигнала от навигационных спутников антенной потребителя. Глобальная навигационная система – Галилео. Система предназначена для решения геодезических и навигационных задач. В последнее время всё больше производителей GNSS-оборудования интегрируют в свои спутниковые приёмники и антенны возможность принимать и обрабатывать сигналы со спутников «Галилео». 2. История создания и определения «Спутниковые системы и технологии. Галилео, GPS, Глонасс. История создания «Global Positioning System» коротко - GPS берет начало с 1973 года, когда Управление совместных программ, входящее в состав Центра космических и ракетных исследований Соединенных Штатов, получили указание Министерства обороны США разработать навигационную систему космического размещения. Итогом этой работы стала система, получившая первоначальное название NAVSTAR (Navigation System with Time And Ranging), из которого следовало, что система предназначена для решения двух главных задач – навигации - определения мгновенного положения и скорости потребителей и синхронизации шкал времени. Поскольку зачинщиком создания GPS являлось Министерство обороны США, то в качестве первоочередных задач предусматривалось решение задач обороны и национальной безопасности, отсюда ещё одно название системы – оборонительная система спутниковой навигации (Defense Navigation Satellite System – DNSS). Разработка плана построения и архитектуры GPS заняла около пяти лет и уже в 1974 году фирма «Rockwell» получила заказ на изготовление первых восьми космических аппаратов «Block I» для создания похожей системы. Первый космический аппарат был запущен 22.02.1978 года и в том же году «Rockwell» получила контракт на создание ещё четырёх аппаратов. Сначала предполагалось, что орбитальная группировка GPS будет насчитывать 24 аппаратов в 3 орбитальных плоскостях высотой 20.200 километров и наклоном в 63°. К началу массового производства в 1989 году аппаратов модификацией «Block 2» было принято решение об изменении данных орбиты GPS, в частности, наклон был изменен на 55°, а количество орбитальных плоскостей увеличено до 6. Выделяют 2 важных уровня развёртывания системы GPS – фазу первоначальной работоспособности (IOC) и фазу полной работоспособности (FOC). Этап IOC начался в 1993 году, когда в составе орбитальной группировки насчитывалось 24 космических аппаратов различных модификаций (Block I/II/IIA), готовых к использованию по их назначению. Переход в режим FOC был осуществлен в июле 1995 года, в конце всех лётных испытаний, хотя система начала предоставлять услуги в полную силу в марте 1994 года. Итого, GPS является полностью работоспособной уже в течение более чем двух 10-летий, при этом на протяжении всей своей истории GPS постоянно улучшалась с целью удовлетворить требования гражданских лиц, так и военных. При проектировании GPS предполагалось, что точность навигационных определений при использовании C/A- кода будет в пределах 400 м. Реальная точность измерений по C/A-коду оказалась в 10 и более раз выше – 15…40 м (СКО) по координатам и доли м/с по скорости. Возможность получения такой точности измерений с помощью несложной коммерческой АП вызвала в США опасения, что сигналы GPS могут быть использованы потенциальным противником, в том числе в системах высокоточного оружия. В качестве защитной меры, начиная с космического аппарата «Block II», в GPS были реализованы два метода преднамеренной деградации точности навигационно-временного обеспечения гражданских потребителей – селективный доступ и одновременно принятые меры по защите от так называемых уводящих помех. Деактивация режима селективного доступа была осуществлена 2 мая 2000 г. около 4:00 (UT). Точность автономной навигации возросла почти в 10 раз, что дало гигантский импульс к развитию прикладных навигационных технологий. Текущий этап модернизации GPS предполагает разработку и производство космического аппарата следующего поколения «Block 3», которые в сочетании с улучшенным воздушным комплексом управления и НАП обеспечат улучшенные характеристики в части помехозащищённости, точности, доступности и целостности координатно-временного и навигационного обеспечения. Самый первый использовать спутники для навигации предложил профессор В.С. Шебшаевич в 1957 году. Такая возможность была открыта им при изучении приложений радиоастрономических методов в самолетовождении. Данные исследования были использованы в 1963 году при опытно-конструкторских работах над первой отечественной низкоорбитальной системой «Цикада». В 1967 году на орбиту Земли был выведен первый навигационный отечественный спутник «Космос-192». Система «Цикада» была сдана в эксплуатацию в составе четырех спутников в 1979 году. После 2008 года потребители космических навигационных систем «Цикада» и «Цикада-М» были переведены на обслуживание системой Глонасс, и эксплуатация этих систем была прекращена. Летные испытания высокоорбитальной отечественной навигационной системы, получившей название Глонасс, были начаты в октябре 1982 года запуском спутника «Космос- 1413». Система Глонасс была принята в опытную эксплуатацию в 1993 году. В 1995 году развернута ОГ полного состава (24 КА «Глонасс» первого поколения) и начата штатная эксплуатация системы. Разработка Галилео предложена Европейским союзом еще в 1994 году. После испытательного срока систему начали использовать наравне с существующими GPS и Глонасс. Во время работы упор делался на развитие сразу двух направлений: 1. Создание многофункциональной навигационной технологии (EGNOS). 2. Ориентирование устройства на гражданское население, которое регулировалось бы государством. Установка запатентована в 1999 году. В этот же год ученые предложили название – «Галилео», в честь знаменитого астронома из Италии. Только через 6 лет, в 2005 году, запустили первые экспериментальные спутники в космос. Проверка прошла успешно, поэтому с 2011 г. Galileo, как и GPS, используется гражданским населением. На этом история не заканчивается, так как планируется расширение функционала. В следующие 5 лет на орбиту будут выведены еще 3 спутника с новыми характеристиками. 3. Основные принципы и услуги работы системы Принцип работы и услуги системы Глонас: Современная спутниковая навигация опирается на использовании принципа беззапросных дальних измерений между навигационными спутниками и потребителем. Это значит, что потребителю в составе навигационного сигнала передается информация о координатах спутников. Синхронно производятся измерения дальностей до навигационных спутников. Способ измерений дальностей основывается на расчете временных задержек принимаемого сигнала от спутника по сравнению с сигналом, генерируемым аппаратурой потребителя. 1. На объект, координаты которого необходимо определить, устанавливается приемно-передающее устройство – терминал. 2. Для позиционирования терминал подает запрос на спутники. Чем больше спутников ответят на запрос (в идеале – не менее 4), тем точнее будут определены координаты. 3. Ответный сигнал поступает в терминал, программный комплекс которого анализирует время задержки для разных спутников. На основе анализа ответной информации определяются координаты объекта, на котором установлено приемное оборудование. При постоянной работе терминала система Глонасс может определять не только положение, но и скорость движения объекта. При движении точность позиционирования снижается, но все равно остается достаточной для того, чтобы навигационное оборудования могло выполнить привязку координат объекта к электронной карте местности и построить маршрут. Система Глонасс дает потребителю два вида услуг – стандартной и высокой точности: 1. Услуги стандартной точности предоставляются потребителям посредством передачи сигналов стандартной точности в L-диапазоне частот. Каждый космический аппарат «Глонасс-М» передаёт навигационные радиосигналы с частотным разделением в двух диапазонах: L1 (1,6 ГГц) и L2 (1,25 ГГц). 2. Сигнал высокой точности с тактовой частотой 0,511 МГц, предназначенный для использования отечественными и зарубежными гражданскими потребителями, доступен для всех потребителей, оснащенных соответствующей АП, в зоне видимости которых находятся спутники системы ГЛОНАСС. Принцип работы и услуги GPS: Cистема GPS работает следующим образом – приемник сигнала измеряет задержку распространения сигнала от спутника до приемника. Из полученного сигнала приемник получает данные о местонахождении спутника. Для определения расстояния от спутника до приемника задержка сигнала умножается на скорость света. Система GPS предоставляет два вида услуг: 1. Услугу стандартного позиционирования (Standard Positioning Service – SPS), доступную для всех потребителей. 2. Услугу точного позиционирования (Precise Positioning Service – PPS), доступную для санкционированных потребителей. Услуги Галилео: Галилео обеспечит работу трех режимов навигационного обслуживания и предоставит следующие виды навигационных услуг: 1. открытая услуга (Open Service) — открытые сигналы, без абонентской и другой платы, доступные всем видам потребителей; 2. коммерческая услуга (Commercial Service) — зашифрованный сигнал, доступ к двум дополнительным сигналам, более высокая скорость передачи данных. коммерческая услуга обеспечивает две функции — глобальную высокоточную навигацию и аутентификацию навигационного сигнала. Для технической реализации коммерческой услуги CS будут использоваться сигналы открытой услуги плюс два зашифрованных сигнала в диапазоне E6; 3. услуга с регулируемым государством доступом (Public Regulated Service) - для координатно-временного обеспечения регламентированных пользователей (два сигнала PRS c зашифрованными дальномерными кодами). 4. Алгоритмы приема и измерения параметров спутниковых радионавигационных сигналов Каждый космический аппарат излучает навигационные сигналы на нескольких несущих частотах. Квадратурные составляющие сигналов, передаваемых на каждой из несущих частот, подвергаются фазовой манипуляции различными дальномерными ПСП. Структура некоторых из этих ПСП опубликована, соответственно данный сигнал может приниматься всеми потребителями. Структура другой части ПСП закрыта, поэтому данный сигнал доступен для приёма только санкционированным потребителям, которым структура ПСП известна. Услуга стандартного позиционирования SPS и временной синхронизации доступна для всех категорий потребителей безвозмездно и глобально и реализуется посредством излучения всеми КА GPS навигационных радиосигналов, модулированных дальномерным кодом C/A (Coarse/Acquisition – грубый приём). Код C/A представляет собой ПСП Голда длительностью 1 023 символа с тактовой частотой 1,023 МГц. Таким образом, ПСП C/A-кода имеет период повторения T = 1 мс, что соответствует интервалу однозначного измерения псевдодальности около 300 км. Программа развития GPS предусматривает предоставление гражданским потребителям услуги SPS с помощью сигналов L2C, L5 и L1C. Услуга точного позиционирования PPS реализуется посредством излучения всеми КА ОГ GPS навигационных радиосигналов в диапазонах L1 и L2, модулированных дальномерным P(Y)-кодом. Услуга PPS предназначена для использования исключительно вооружёнными силами США, федеральными агентствами США и вооружёнными силами некоторых союзников. К части потребителей GPS и ГЛОНАСС относятся приёмники сигналов спутников. По измерениям параметров этих сигналов решается навигационная задача. Приёмник можно разделить на три функциональные части: 1. радиочастотную часть 2. цифровой-коррелятор 3. процессор С выхода антенн сигнал поступает на радиочастотную часть. Главная цель этого отдела заключается в увеличении входного сигнала, фильтрации, преобразовании частоты и аналого-цифровом преобразовании. Помимо этого, с радиочастотной части приёмника поступает тактовая частота для цифровой части приёмника. С выхода радиочастотной части цифровые отсчёты входного сигнала поступают на вход цифрового коррелятора. В корреляторе спектр сигнала переносится на «нулевую» частоту. Это выходит путём перемножения входного сигнала коррелятора с опорным гармоническим колебанием в синфазном и квадратурном каналах. Далее итог перемножения проходит корреляционную обработку путём перемножения с опорным дальномерным кодом и накоплением на периоде дальномерного кода. В итоге получаем корреляционные интегралы I и Q. Отсчёты корреляционных интегралов поступают в процессор для дальнейшей обработки и замыкания петель ФАП (фазовая автоподстройка) и ССЗ (схема слежения за задержкой). Измерения параметров сигнала в приёмнике производятся не непосредственно по входному сигналу, а по его точной копии, формируемой системами ФАП и ССЗ. Корреляционные интегралы I и Q позволяют оценить степень «похожести» (коррелированности) опорного и входного сигналов. Задача коррелятора, помимо формирования интегралов I и Q, – формировать опорный сигнал, согласно с управляющими воздействиями (кодами управления), поступающими с процессора. Кроме того, в некоторых приёмниках коррелятор формирует необходимые измерения опорных сигналов и передаёт их в процессор для дальнейшей обработки. В то же время, так как опорные сигналы в корреляторе формируются по управляющим кодам, поступающим с процессора, то необходимые измерения опорных сигналов можно производить непосредственно в процессоре, обрабатывая соответствующим образом управляющие коды, что и делается во многих современных приёмниках. Дальность при радиотехнических измерениях характеризуется временем распространения сигнала от объекта измерения до измерительного пункта. В навигационных системах GPS/Глонасс излучение сигналов синхронизировано со шкалой времени системы, точнее, со шкалой времени спутника, излучающего данный сигнал. В то же время, потребитель имеет информацию о расхождении шкалы времени спутника и системы. Цифровая информация, передаваемая со спутника, позволяет установить момент излучения некоторого фрагмента сигнала (метки времени) спутником в системном времени. Момент приёма этого фрагмента определяется по шкале времени приёмника. Шкала времени приёмника (потребителя) формируется с помощью кварцевых стандартов частоты, поэтому наблюдается постоянный «уход» шкалы времени приёмника относительно шкалы времени системы. Разность между моментом приёма фрагмента сигнала, отсчитанным по шкале времени приёмника, и моментом излучения его спутником, отсчитанным по шкале спутника, умноженная на скорость света, называется «псевдодальностью». Почему псевдодальностью? Потому что она отличается от истинной дальности на величину, равную произведению скорости света на «уход» шкалы времени приёмника относительно шкалы времени системы. При решении навигационной задачи этот параметр определяется наравне с координатами потребителя (приёмника). Корреляционные интегралы, формируемые в корреляторе, позволяют отследить модуляцию сигнала спутника символами информации и вычислить метку времени во входном сигнале. Метки времени следуют с периодичностью 6 с для GPS и 2 с для ГЛОНАСС и образуют своеобразную 6 (2) – секундную шкалу. В пределах одного деления этой шкалы периоды дальномерного кода образуют 1-мс шкалу. Одна миллисекунда разделена, в свою очередь, на отдельные элементы (chips, в терминологии GPS): для GPS – 1023, для ГЛОНАСС – 511. Таким образом, элементы дальномерного кода позволяют определить дальность до спутника с погрешностью 300 м. Для более точного определения необходимо знать фазу генератора дальномерного кода. Схемы построения опорных генераторов коррелятора позволяют определять его фазу с точностью до 0,01 периода, что составляет точность определения псевдодальности 3 м. Плюс на итогах измерений параметров опорного гармонического колебания, формируемого системой ФАП, определяют частоту и фазу несущего колебания спутника. Его уход относительно номинального значения даст доплеровское смещение частоты, по которому оценивается скорость потребителя относительно спутника. Кроме того, фазовые измерения несущей позволяют уточнить дальность до спутника с погрешностью в несколько мм. 5. Развитие спутниковых систем и технологий Толчком к началу практических работ в области спутниковой радионавигации послужил успешный запуск в СССР первого искусственного спутника Земли в октябре 1957 года. В конце 1960-х годов были созданы низкоорбитальные спутниковые радионавигационные системы «Цикада» (СССР) и «Транзит» (США). Успешный опыт их эксплуатации подтвердил перспективность спутниковой радионавигации как основной линии развития радионавигации в целом. ГНСС в том виде, в котором они существуют и используются сейчас, зародились в начале 1970-х годов, когда Советский Союз и США практически одновременно начали разработку ГНСС ГЛОНАСС и GPS. В настоящее время каждая из этих систем имеет на орбите полноценную орбитальную группировку НКА, которые обеспечивают предоставление услуг в глобальном масштабе. Помимо систем ГЛОНАСС и GPS, работы по развертыванию ГНСС проводят Китай — система Beidou, а также страны Европейского союза — система Galileo. Япония и Индия разворачивают РНСС QZSS и NavIC соответственно. Над идеей о создании спутниковой навигации учёные размышляли ещё в 50-е годы. Когда запустили первый искусственный спутник Земли в СССР, Ричард Кершнер наблюдал сигнал, который исходил от советского спутника и заметили одну интересную закономерность: частота принимаемого сигнала увеличивается при приближении спутника и уменьшается при его отдалении. Объяснялось это эффектом Доплерa. У ученых возникла идея. Спутники можно было отслеживать с Земли, измеряя частоту излучаемых ими радиосигналов, и наоборот – положение приемников на Земле можно было рассчитывать на основе их расстояния от спутников. Эта идея была воплощена в жизнь через 20 лет. В 1960 году была успешно испытана первая спутниковая навигационная система Transit. Она позволяла производить навигационные корректировки приблизительно каждый час, в этой системе использовалось 5 спутников. Дaтой рождения нaвигaционной системы GPS считается февраль 1978 года, именно тогда был выведен на орбиту первый спутник, который положил начaло тому, что сейчас называется GPS, а в совершенстве система начала работать только в декабре 1993 года. 900 кг – именно столько весил каждый спутник, а с раскрытыми солнечными батареями имел размер около 5 метров, радиопередатчик обладал мощностью 50 ВТ. У каждого такого спутника средний срок службы был приблизительно 10 лет. Новый спутник выводился на орбиту только тогда, когда старый спутник вырабатывал весь свой ресурс. За основу работы системы взята идея вычисления координат местоположения объектов на земле, с учётом расчета расстояний, измеренных системой до группы спутников в космосе, где спутники являются точно координированными точками отсчета. Систему GPS первонaчaльно предполагалось использовать лишь в навигационных целях, однако учёные Мaссaчусетского технологического института в 1976 - 1978 г.г. по проведённым исследованиям, выявили возможность геодезического применения GPS, т.е. определения координaт с миллиметровой точностью. Получать более высокую точность позволяют специaльные режимы. До 2000 г. обычные пользовaтели могли получать только искаженный сигнал GPS, т.к. его намеренно сбивали с точности (так называемый режим селективного доступа). Потому что система GPS (официальное название — NAVSTAR) разработана по заказу и находится под управлением Министерства обороны США. Вaжным для истории развития навигационных систем стало решение президента Клинтона. 1 мая 2000 г. он специальным распоряжением отменил загрубление сигналов. Ситуация разительно изменилась. GPS систему начали использовать как военные, так и гражданские лица в различных сферах жизни, таких как: авиаперевозки, навигация, точное время, геофизика, геодезия и многие другие. Галилео - Первый опытный спутник системы «Галилео» был доставлен на космодром Байконур 30 ноября 2005 года. 28 декабря 2005 года в 8:19 с помощью ракеты-носителя «Союз-ФГ» космический аппарат GIOVE-A был выведен на расчётную орбиту высотой 23 222 км с наклонением 56°. Масса аппарата 700 кг, габаритные размеры: длина — 1,2 м, диаметр — 1,1 м Передача сигналов по состоянию на апрель 2009 года ещё продолжалась. Второй опытный спутник системы «Галилео» GIOVE-B был запущен 27 апреля 2008 года и начал передавать сигналы 7 мая 2008 года. Для систематического сбора данных измерений усилиями ЕКА была создана всемирная сеть наземных станций слежения, оборудованных приёмниками, разработанными в компании Septentrio. Третий этап состоит в выводе на орбиты четырёх спутников Галилео IOV, которые, будучи запущенными парами (два 20 октября 2011 года и ещё два в октябре 2012 года), создали первое мини-созвездие Галилео. Запуски состоялись в рамках программы «Союз Куру», с помощью ракеты «Союз-СТБ» с космодрома в Куру. Первые четыре спутника строятся партнерством EADS Astrium-Thales Alenia Space. Спутники будут расположены на круговых орбитах на высоте 23 222 км. 10 декабря 2011 года Галилео передала на Землю первый тестовый навигационный сигнал — два спутника, выведенные на орбиту в октябре российским «Союзом», успешно включили свои передатчики. Специалисты Галилео включили главную антенну L-диапазона (1,2—1,6 гигагерца), с которой был передан первый для Галилео навигационный сигнал, его мощность и форма соответствовала всем спецификациям, а также совместима с американской системой GPS. 12 октября 2012 года были запущены на орбиту ещё 2 спутника проекта Галилео, стало возможным первое позиционирование из космоса, так как для него необходимо по крайней мере четыре спутника. С каждым следующим выводом новых спутников точность позиционирования будет повышаться. 4 декабря 2012 третий спутник Галилео передал на Землю первый тестовый навигационный сигнал, то есть на всех частотах полноценно функционируют уже три спутника Галилео. Тестовая фаза проекта «Галилео» произошла 12 марта 2013 года. Это первое определение долготы, широты и высоты над уровнем моря с помощью «Галилео». Эксперимент состоялся в навигационной лаборатории технического сердца проекта — ЕКА ESTEC, в Норвдейке, Нидерланды, утром 12 марта с ожидаемой точностью навигации от 10 до 15 метров. Для этого пришлось с максимальной точностью расположить четыре первых спутника на орбите. На тот момент позиционирование было возможно в течение максимум двух-трёх часов в день. 12 ноября в 16:38 по московскому времени над базой Воздушных Сил Gilze-Rijen в Нидерландах с помощью четырёх спутников Европейского космического агентства впервые удалось определить широту, долготу и высоту, — то есть отследить местоположение воздушного судна (самолёт — Fairchild Metro-II), которое участвовало в тестировании европейской системы спутниковой навигации. Это был первый раз, когда Европе удалось отследить передвижение воздушного судна, используя только собственную независимую систему навигации. Создание наземного сегмента: трёх центров управления (GCC), пяти станций контроля за спутниковой группировкой (TTC), 30 контрольных приёмных станций (GSS), 9 ап-линк станций (ULS) для актуализации излучаемых сигналов. Пресс-служба Европейского космического агентства ESA сообщила, что 27 января 2010 года в Европейском центре космических исследований и технологий в Нидерландах состоялась церемония подписания первых трёх контрактов, обеспечивающих полномасштабное развёртывание группировки Галилео. Первые виды услуг должны быть представлены в 2014 году, все виды служб — не раньше 2016 года. Общая стоимость проекта на данном этапе — 3,4 млрд евро. Четвёртый этап проекта запущен с 2014 года, стоимость — примерно 220 млн евро в год. Возможно, лицензия на эксплуатацию будет передана частным компаниям. К 2015 году на орбиту будут выведены ещё 14 спутников, остальные — к 2020 году. После завершения развёртывания группировки спутники обеспечат в любой точке планеты, включая Северный и Южный полюсы, 90-процентную вероятность одновременного приёма сигнала от четырёх спутников. Благодаря доступу к точному сигналу в двух частотных диапазонах клиенты «Галилео» получат информацию о своем местоположении с точностью 4 м в горизонтальной плоскости и 8 м в вертикальной с доверительной вероятностью 0,95. 22 августа 2014 года первые полнофункциональные (Full Operational Capability, сокр. FOC) спутники Галилео были запущены с космодрома Куру (Французская Гвиана) с использованием российской ракеты-носителя «Союз-СТ-Б». Вывод спутников на целевую орбиту прошёл неудачно из-за ошибки в работе разгонного блока «Фрегат- МТ. Это первая нештатная ситуация при запуске космических аппаратов с космодрома Куру при помощи российских изделий. Пуски ракет «Союз-СТ-Б» были временно приостановлены Глонас - Полномасштабные работы по созданию отечественной навигационной спутниковой системы начались в 1960-х годах, а 23 ноября 1967 года на орбиту был выведен первый навигационный отечественный спутник («Космос-192»). Он обеспечивал точность местоположения потребителей 250 - 300 м. В 1976 году в эксплуатацию была принята навигационная система первого поколения «Циклон- Цикада», состоящая из шести спутников на орбитах высотой 1000 км. Она позволяла определять координаты морского судна или подводной лодки каждые 1,5 - 2 часа с продолжительностью сеанса до 6 минут. Точность местоположения была повышена до 80 - 100 метров. Успешная эксплуатация низкоорбитальных спутниковых навигационных систем морскими потребителями привлекла широкое внимание к спутниковой навигации. Возникла необходимость создания универсальной навигационной системы, удовлетворяющей требованиям всех потенциальных потребителей: авиации, морского флота, наземных транспортных средств и космических кораблей. Структура новой спутниковой системы должна была обеспечить одновременную в любой момент времени радиовидимость потребителем, находящимся в любой точке Земли, не менее четырех спутников, при минимальном общем их количестве в системе. Это обстоятельство ограничило высоту орбиты спутников 20-ю тысячами км (дальнейшее увеличение высоты не ведет к расширению зоны радиообзора, а следовательно, к уменьшению необходимого количества спутников в системе). Для гарантированной видимости потребителем не менее четырех спутников, их количество в спутниковой системе должно составлять 18, однако оно было увеличено до 24-х с целью повышения точности определения собственных координат и скорости потребителя путем предоставления ему возможности выбора из числа видимых спутников четверки, обеспечивающей наивысшую точность. Летные испытания среднеорбитальной отечественной навигационной системы, получившей название ГЛОНАСС, были начаты в октябре 1982 года запуском ГЛОНАСС спутника — «Космос-1413». В 1995 году было завершено развертывание системы ГЛОНАСС до ее штатного состава — 24 навигационных спутника. Основным заказчиком системы выступило Министерство Обороны, а ответственным за испытания и управление системой — Управление Начальника Космических средств. Заключение Система ГЛОНАСС представляет второе поколение отечественных спутниковых навигационных систем. Эта система разрабатывалась для таких потребителей как авиация, морской флот, наземные транспортные средства, космические аппараты, а также специальные боевые комплексы, главным образом, для навигации гражданских морских судов. Спутники системы ГЛОНАСС непрерывно излучают навигационные сигналы двух типов: навигационный сигнал стандартной точности (СТ) в диапазоне L1 (1,6 ГГц) и навигационный сигнал высокой точности (ВТ) в диапазонах L1 и L2 (1,2 ГГц). В системе ГЛОНАСС каждый штатный НКА в ОГ постоянно излучает шумоподобные непрерывные навигационные радиосигналы в двух диапазонах частот 1600 МГц и 1250 МГц. В НАП навигационные измерения в двух диапазонах частот позволяют исключить ионосферные погрешности измерений. Спутник ГЛОНАСС конструктивно состоит из цилиндрического гермоконтейнера с приборным блоком, рамы антенно- фидерных устройств, приборов системы ориентации, панелей солнечных батарей с приводами, блока двигательной установки и жалюзи системы терморегулирования с приводами. На спутнике также установлены оптические уголковые отражатели, предназначенные для калибровки радиосигналов измерительной системы с помощью измерений дальности до спутника в оптическом диапазоне, а также для уточнения геодинамических параметров модели движения спутника. Конструктивно уголковые отражатели формируются в виде блока, постоянно отслеживающего направление на центр Земли. Площадь уголковых отражателей-0,25м2. Общее направление модернизации обоих спутниковых систем GPS и Глонасс связано с повышением точности навигационных определений, улучшением сервиса, предоставляемого пользователям, повышением срока службы и надёжностью бортовой аппаратуры спутников, улучшением совместимости с другими радиотехническими системами и развитием дифференциальных подсистем. Общее направление развития систем GPS и Глонасс совпадает, но динамика и достигнутые результаты сильно отличаются. Спутниковая система навигации — комплексная электронно-техническая система, состоящая из совокупности наземного и космического оборудования, предназначенная для определения местоположения (географических координат и высоты), а также параметров движения (скорости и направления движения и т. д.) для наземных, водных и воздушных объектов. 6. Список литературы. 1. https://www.glonass-iac.ru/guide/gnss/galileo.php 2. https://itob.ru/blog/chto-luchshe-glonass-gps-ili-galileo/ 3. https://ru.m.wikipedia.org/wiki/Галилео_(спутниковая_система_навигации 4. https://www.skachatreferat.ru/referaty/%D0%A1%D0%BF%D1%83%D1%82%D0 %BD%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D0%B5- %D0%A1%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D1%8B- %D0%9D%D0%B0%D0%B2%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D1%86%D0%B8% D0%B8-Gps- %D0%93%D0%BB%D0%BE%D0%BD%D0%B0%D1%81%D1%81/81982933.ht ml 5. https://knowledge.allbest.ru/radio/3c0b65635a3ad79a5c53b88421316c37_0.html 6. https://wreferat.baza- referat.ru/%D0%93%D0%BB%D0%BE%D0%B1%D0%B0%D0%BB%D1%8C% D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BD%D0%B0%D0%B2%D0%B8%D0%B3% D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F_% D1%81%D0%BF%D1%83%D1%82%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0 %B2%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%B C%D0%B0 7. https://www.glonass-iac.ru/guide/ 8. https://ru.m.wikipedia.org/wiki/ГЛОНАСС 9. https://www.glonass-iac.ru/guide/gnss/history.php 10. https://ru.m.wikipedia.org/wiki/Спутниковая_система_навигации 11. https://www.glonass-iac |