Файл: азастан Республикасыны Білім жне ылым министрлігі Клік жне логистика академиясы білмажан Жандос Талатлы.docx
Добавлен: 11.12.2023
Просмотров: 200
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
- спутниктік навигациялық хабарламалардағы ақпаратты бақылау, PKU шақыру сигналын қабылдау;
- спутниктерге уақытша бағдарламалар мен басқару командаларын беру арқылы спутниктердің ұшуын және олардың борттық жүйелерінің жұмысын басқару; осы деректердің өтуін бақылау; навигациялық өрістің сипаттамаларын бақылау; орталық синхронизатор сигналының фазасына қатысты спутниктің алыс қашықтықтағы навигациялық сигналының фазалық ығысуын анықтау;
ПКУ барлық техникалық құралдарының жұмысын жоспарлау, ПКУ элементтері арасында деректерді автоматтандырылған өңдеу және беру.
Жүйені басқару орталығы автоматтандырылған және автоматтандырылмаған байланыс арналарымен, сондай-ақ ПКУ барлық элементтері бар деректерді беру желілерімен қосылған, басқарудың технологиялық циклі шеңберінде ГЛОНАСС үшін қабылданған спутниктерді басқарудың тәуліктік режимінің негізінде ПКУ барлық құралдарының жұмысын жоспарлайды және үйлестіреді. Бұл ретте ЦУС эфемеридтер мен жиілік-уақыттық түзетулерді болжау үшін деректерді жинайды және өңдейді, баллистикалық орталық деп аталатын жүйенің кеңістіктік сипаттамаларын есептеу мен талдауды, баллистикалық құрылымды талдауды және ПКУ элементтерінің жұмысын жоспарлау үшін бастапқы деректерді есептеуді жүзеге асырады.
Орталық синхронизатор ЦУС-пен өзара әрекеттесіп, жүйеде, мысалы, фазалық бақылау жүйесінде процестерді синхрондау үшін қолданылатын ГЛОНАСС уақыт шкаласын құрайды. Ол сутегі стандарттары тобын қамтиды.
Орбиталарды радиобақылаудың қабылданған схемасы бойынша бақылау станциялары (басқару, өлшеу және бақылау станциялары немесе жердегі өлшеу пункттері) спутниктердің кеңістіктік жағдайын және олардың уақыт шкалаларының ГЛОНАСС уақыт шкаласымен алшақтығын анықтау және болжау үшін қажетті траекториялық және уақытша өлшеу сеанстарын жүзеге асырады, сондай - ақ борттық спутник жүйелерінің жай-күйі туралы телеметриялық ақпаратты жинайды. Олардың көмегімен борттық компьютерлерге қызметтік ақпарат массивтерінің спутниктері (альманах, эфемеридтер, жиілік-уақыттық түзетулер және т. б.), борттық жүйелерді басқаруға арналған уақытша бағдарламалар мен жедел командалар салынады
Траекториялық өлшеулер спутниктерге дейінгі қашықтықты және радиалды жылдамдықты анықтайтын радиолокациялық станциялардың көмегімен жүзеге асырылады. Диапазонды өлшеу арнасы 2-ге жуық максималды қатемен сипатталады...3 м. спутникке дейінгі қашықтықты өлшеу процесі уақыт бойынша қызметтік ақпарат массивтерін, уақытша бағдарламалар мен басқару командаларын салу, спутниктен телеметриялық деректерді алу процестерімен біріктіріледі.
Қазіргі уақытта ГЛОНАСС жұмысын қамтамасыз ету үшін Қазақстанның барлық аумағына таралған КС пайдаланылуы мүмкін. КС және ГЛОНАСС жер үсті сегментінің басқа элементтерінің бір бөлігі Қазақстан аумағынан тыс қалды.
Станциялардың бірі істен шыққан жағдайда оны басқасымен бірдей ауыстыруға болады, өйткені КС желісі жеткілікті артықшылыққа ие және ең нашар жағдайда жүйенің жұмысын ЦУС және бір станция қамтамасыз ете алады, бірақ оның жұмысының қарқындылығы өте жоғары болады
Сипатталған КС желісі SNC GPS-тің ұқсас құрылымынан ерекшеленеді, бұл тек ұлттық аумақтан орбиталық топтауды басқарудың жоғары сапасын қамтамасыз етеді. ГЛОНАСС КС басқа Ғарыш құралдарының жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін пайдаланылуы мүмкін.
Кванто-оптикалық станциялар лазерлік қашықтық өлшегіштің көмегімен КЖ қашықтығын өлшеудің радиотехникалық арналарын кезең-кезеңмен ретке келтіруге арналған. Осы мақсатта әрбір спутникте арнайы лазерлік шағылыстырғыштар орналасқан. КОС қолдану ГЛОНАСС спутниктерінің қозғалыс параметрлерін дәл өлшеуді қамтамасыз етеді. Соңғы 20 жылда үш отандық лазерлік бақылау станциясы немесе КОС әзірленді: Гео-ИК лазерлік қашықтықтан өлшеу жүйесі; КОС Эталон; КОС Майданак (Өзбекстан).
Ең тиімді лазерлік станциялар түнде жақсы көрініспен жұмыс істейді.
ГЛОНАСС жүйесі геодезия, геодинамика және геофизика саласындағы іргелі зерттеулердің деңгейі жүйенің эфемеридтік қамтамасыз етілуінің қажетті дәлдігін қамтамасыз етпеген жағдайда құрылды. Мұндай жағдайларда спутниктер қозғалысының сәйкес модельдерін құру арқылы осы мәселені шешудің жолдарын негіздеу бойынша бірқатар жұмыстар жүргізілді, олардың параметрлері жүйені баллистикалық-навигациялық қамтамасыз ету мәселесін шешу процесінде анықталады
Жүргізілген зерттеу жұмыстары көрсетіп отырғандай, спутниктердің траекториялық қозғалыс теңдеулерін модельдеу процесінде олардың шешімдерінің тұрақтылығын арттырады және спутниктердің траекториялары арасындағы корреляцияны әлсіретеді. жеке теңдеулер (мысалы, геопотенциалдың өзгеруі, өлшеу құралдарының координаттары, радиациялық қысым). Сонымен қатар, кеңейтілген күй векторы бар көп өлшемді навигациялық есепті шешудегі жүйенің баллистикалық-эфемеридтік қамтамасыз етілуінің ең жоғары дәлдігі өлшенген ағымдағы навигациялық параметрлерді 8 күн аралығында өңдеген кезде қамтамасыз етіледі. Өткір резонансты сорбиттен ауысу спутник бұрылыстарының санын (GPS-пен салыстырғанда) 8сут аралығында 16-ға дейін арттыру арқылы жүзеге асырылды...17. Брано жүйесіндегі спутниктер саны 24-ке тең, үш орбиталық жазықтықта біркелкі бөлінеді. Жүйенің барлық спутниктері фазаланады, сондықтан үлкен уақыт аралығында олар жер бетінде бір із қалдырады. Бұл жүйенің жоғары баллистикалық тұрақтылығын және траекторияларды есептеудің салыстырмалы түрде жоғары дәлдігі мен қарапайымдылығын қамтамасыз етеді. Жүйенің жұмыс тәжірибесі көрсеткендей, спутниктің айналуының бастапқы кезеңі спутниктің белсенді өмір сүруінің белгілі бір кезеңінде 0,1 ұйқыдан кем емес дәлдікпен қамтамасыз етілгенде, оның жүйедегі орнын түзетудің қажеті жоқ.
Қазіргі уақытта ГЛОНАСС жүйесінде эфемеридтік қамтамасыз етудің сұрау салу технологиясы пайдаланылады, бұл кезде эфемеридтерді есептеу үшін бастапқы ақпарат есептеу желісі арқылы машинааралық алмасу бағдарламалары бойынша бақылау станцияларынан МБО-ға түсетін спутниктердің өлшенген ағымдағы параметрлерінің деректері болып табылады. Тәулік сайын 10 жүзеге асырылады... Әрбір спутник бойынша ақпарат берудің 12 сеансы.
ГЛОНАСС ПКУ басқарудың типтік операцияларында КЖ өлшеулерін сұрау режимінде борттық антенна жүйесінің екі түрімен - барлық бағыттағы және тармен қолдану қарастырылған. Бірінші жағдайда сұраныс диапазонын өлшеудің дәл сипаттамалары жүздеген метрден ондаған шақырымға дейін болады. Мұндай өлшеулер ҰЖ ұшуының бірінші кезеңінде ғана орындалады.
Спутниктің қозғалыс параметрлерін анықтау қашықтық пен радиалды жылдамдықты өлшеу арқылы екі кезеңде жүзеге асырылады. Бірінші кезеңде спутниктің қозғалыс параметрлері радиалды жылдамдықты өлшеу арқылы анықталады, содан кейін олар бойынша анықталған бастапқы қозғалыс жағдайларын қолдана отырып, осы өлшеулерді өңдейді. Екінші кезеңде спутниктің қозғалыс параметрлері диапазон мен радиалды жылдамдықты өлшеу арқылы есептеледі.
Спутникті жүйелік нүктеге келтіру және қою учаскелеріндегі спутниктің қозғалыс параметрлері 14 айналымнан тұратын өлшеу аралықтарында кездеседі. Штаттық пайдалану кезеңінде эфемеридтік қамтамасыз ету технологиясы КЖ қашықтығын жоғары дәлдікті өлшеулерді пайдалануға негізделген және өлшеулерді алдын ала өңдеуді қамтиды (қашықтықты өлшеудің екіұштылығын кейіннен жою, калибрлеу, өлшеулерді борттық антеннаның шығарылуын өтеу үшін спутник массасының орталығына келтіру, ионосфералық және тропосфералық рефракцияны ескере отырып).
Орбиталарды жоғары дәлдікті анықтау мәселесін шешу қозғалыс пен өлшеудің жоғары дәлдікті математикалық модельдерін құру кезінде мүмкін болады, олардың дәлдігіне келесі факторлар әсер етеді: жердің координаттар жүйесі мен гравитациялық өрісі тапсырмасының қателігімен анықталатын геофизикалық; полюстің координаталарын табумен және жердің біркелкі емес айналуымен байланысты геодинамикалық; сондай-ақ қозғалыс моделіндегі гравитацияланбаған ауытқуларды ескерумен байланысты факторлар.
Бұл әдістер навигациялық өлшеулерді өңдеу деректері бойынша NS қозғалысының математикалық моделін анықтайтын геофизикалық параметрлер мен параметрлер жүйесі болып табылатын сәйкес келетін модельдер тұжырымдамасына негізделген. Мұндай модельдер іргелі емес және тек нақты орбиталар үшін жарамды және NS қозғалысының параметрлерін дәл өлшеу және оларға әсер ететін күштердің толық сипаттамасы болған кезде өлшеу нүктелерінің координаттарын, жердің гравитациялық өрісінің параметрлерін, Жердің айналу параметрлерін нақтылау және нақты NS эфемеридтерін анықтау дәлдігіне геофизикалық және геодинамикалық факторларды анықтау қателіктерінің әсерін азайтуға мүмкіндік береді. КС координаттары және NS күйінің кеңейтілген векторының құрамына сәйкес келетін модельдің басқа параметрлері.
Спутниктің қозғалысын анықтау және болжау мәселелерін шешу кезінде эфемеридтер орта экватормен және бесселевтің басталу дәуірінің күн мен түннің теңесуімен (1975 ж.) берілген координаталық жүйеде Рунге - Кутта және Адамстың аралас әдісімен қозғалыстың дифференциалдық теңдеулерін сандық интеграциялау арқылы есептеледі. Дифференциалдық теңдеулердің оң жақ бөліктерінде негізгі бұзушы күштер ескеріледі. Жердің гравитациялық өрісі гармоникалық дәреже мен 8-ге дейінгі сфералық функциялар бойынша қатарға ыдыраумен ұсынылған. Өлшеулердің есептік аналогтарын модельдеу кезінде полюстің кетуі және жердің біркелкі емес айналуына байланысты уақытқа түзетулер ескеріледі.
Спутникті жүйеден шығарған кезде қозғалыс параметрлерін табу дәлдігіне қойылатын талап спутникпен байланысқа сенімді кіру қажеттілігі негізінде анықталады. Бұл жағдайда спутниктің қозғалыс параметрлері айына кемінде бір рет төрт айналымнан кем емес аралықтарда анықталады. Бұл ретте нақтыланатын параметрлердің құрамына тек кинематикалық параметрлер енгізіледі.
Мақсатқа сәйкес ГЛОНАСС жүйесінің құрамында 24 спутниктен тұратын орбиталық топтау болып табылатын ға (навигациялық спутниктер) кіші жүйесі бар. Үздіксіз радионавигациялық сигналдарды шығаратын спутниктер жиынтығында жер бетіндегі және жер маңындағы кеңістіктегі тұтас радионавигациялық өрісті құрайды, ол әртүрлі тұтынушылардың навигациялық анықтамалары үшін пайдаланылады.
Спутниктер желісінің құрылымы жер бетінің әр нүктесінде және жерге жақын кеңістікте кез-келген уақытта бір уақытта кемінде төрт спутник болады, олардың өзара орналасуы мен сигнал сапасы оған берілген сипаттамалары бар координаталық-уақыттық өлшеу мүмкіндігін қамтамасыз етеді. Орбиталық топтаманың сандық құрамы бойынша талап навигациялық қамтамасыз етудің берілген дәлдік сипаттамаларын ГЛОНАСС жүйесінде, мысалы, орбиталық топтамада 21 спутник (әрбір орбиталық жазықтықта жеті спутниктен) болған кезде алуға болатындығына, ал қалғандары "ыстық" резервті және жүйенің жоғары тұрақтылығын қамтамасыз етуге негізделеді.
ГЛОНАСС спутниктері үш дөңгелек орбитада орналасқан. Әр орбитаның биіктігі-18 840... 19 440 км (номиналды мәні 19 100 км), бұл ГЛОНАСС-ты орташа орбиталық СРНС-қа жатқызуға мүмкіндік береді.
Осылайша, синхронды емес дөңгелек орбиталары бар ГЛОНАСС спутниктерінің орбиталық топталуы синхронды 12 сағаттық орбиталары бар СР5 спутниктерінің топтасуымен салыстырғанда анағұрлым тұрақты.
Орбиталық топтаманың қарастырылған құрылымы берілген сипаттамалары бар навигациялық өріспен жер беті мен жер маңы кеңістігінің (таяу ғарышты қоса алғанда) іс жүзінде үздіксіз және жаһандық жабылуын қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. Бұдан әрі ГЛОНАСС/GPS спутниктік мониторингінің орналасу схемасы көрсетілген автокөлікке 3.2-суретті қараймыз
200>