Октябрь 19th, 2007

Структура системы GPS

Структура системы GPS во многом сходна со структурой ГЛОНАСС. Нашёл на американском сайте описание структуры и перевёл с добавлением того, что знаю сам.

  1. Космический сегмент – орбитальная группировка из таких вот спутников.
  2. Контрольный сегмент. Состоит из станций слежения по всему миру. Центр управления системой (ЦУС, Master Control facility) находится на аэровоздушной базе Schriever (формально это Falcon AFB) в Колорадо (Colorado). Станции измеряют дальномерные сигналы со всех спутников. Эти сигналы являются частью модели орбитального движения спутника. На основе модели получаются точные орбитальные параметры движения спутника и уход его шкалы времени относительно шкалы системы. Все эти параметры потом загружаются на спутник по радио каналу в ЦУС.
  3. Сегмент пользователей (или потребителей).

Собственно все! В связи с тем, что система тоже военная, то информации мало. Если у когото есть более подробные источники, то милости просим!

Октябрь 16th, 2007

Структура системы Глонасс

Пришло время рассказать про структуру системы ГЛОНАСС. Возможно, даже в подробностях. Как я говорил, любая ГНСС состоит из 3х частей:

  1. Космический сегмент – Орбитальная группировка (ОГ) НКА
  2. Наземный сегмент (самое главное в любой системе)
  3. Сегмент потребителей

Рассмотрим эти три группы подробнее для системы ГЛОНАСС.

Орбитальная группировка (ОГ) НКА.

Как я уже писал – это все НКА принадлежащие системе ГЛОНАСС и летающие в космосе.

Наземный сегмент.

Самое главное в любой системе на мой взгляд. Его можно разделить на 3 части:

  • Средства выведения спутников на заданную орбиту;
  • НКУ – наземный комплекс управления;
  • Комплекс формирования навигационной информации;

Средства выведения спутников на заданную орбиту. Это космодромы, полигонные измерительные комплексы, плавучие измерительные комплексы и другие измерительные комплексы, расположенные на территории станы.

НКУ. В него входят командно-измерительные системы по всей территории нашей страны . Центр управления полётами. Баллистический центр. НКУ выполняет следующие задачи:

  • проведение измерений траектории движения спутников с целью определения, прогнозирования и непрерывного уточнения орбит всех НКА в ОГ;
  • передача массивов служебной информации в память бортовых компьютеров всех НКА и контроль зав прохождением информации;
  • контроль работы бортовых систем НКА и диагностика их состояния по принимаемой телеметрической информации;
  • управление полётом НКА и работой их бортовых систем;
  • планирование работы технических средств НКА, автоматизированная обработка и передача информации между элементами НКУ

Комплекс формирования навигационной информации. Состоит из системы управления, измерения и контроля (СУИК), аппаратуры контроля навигационного поля и центра управления системой.

Основные задачи комплекса:

  • формирование массивов служебной информации;
  • контроль информации в навигационных сообщениях спутников;
  • контроль характеристик навигационного поля;
  • и другие задачи.

Сегмент потребителей.

Это всё множество навигационных приёмников, использующих данную навигационную системы для местоопределения. С точки зрения спутников и наземного сегмента количество потребителей не может быть ограниченно. И нельзя сказать, например, сколько потребителей в данный момент времени использую систему ГЛОНАСС. По большому счету, система ничего не знает о потребителях, кроме того что они есть. Принято классифицировать аппаратуру потребителя по типу среды использования следующим образом:

  • Авиационные приёмники
  • Морские приёмники
  • Космические приёмники
  • Сухопутные приёмники
  • Другие приёмники

При описании я использовал некоторые термины, которые не вводил ранее. Значение их я объясню позже.

Октябрь 15th, 2007

Структура типовой ГНСС

Так что же всётаки представляет из себя ГНСС? Неужели это только спутники, летающие в космосе и все? Нет не все. Постараюсь простым и поянтным языком описать состав ГНСС. Типовая ГНСС состоит из следующих трех частей:

  1. Спутники, летающие по орбите и что-то излучают в сторону земли.
  2. Наземный сегмент системы.
  3. Куча потребителей сигнала от ГНСС.

Рассмотрим эти три группы подробнее безотносительно какой-либо системы.

Спутники, летающие по орбите и что-то излучают в сторону земли.

Как я уже писал – это все НКА принадлежащие данной ГНСС и летающие в космосе. В сторону земли для потребителя спутники излучают навигационный сигнал, используя который, можно посчитать позицию. Сигналы от всех спутников в околоземном пространстве называются Навигационным Полем системы. Для наземного сегмента спутники, кроме всего прочего, излучают телеметрические данные, служищие для контроля за их состоянием. А что будет, если этот компонент исключить из системы? Тогда она попросту потеряет смысл как система глобального позиционирования. Наземному сегменту нечего будет контролировать и всех можно разогнать в шею. А пользователи погут сжечь свои приемники. :)

Наземный сегмент.

Самое главное в любой системе, на мой взгляд. Служит для:

  • выведения спутников на орбиту;
  • измерения параметров движения спутников с целью контроля и корректировки траетории полёта;
  • закладни свежей навигационной информации на борт спутников.

Наземный сегемент не знает сколько абонентов у системы, и, на сколько я знаю, нет возможности это узнать. Если, конечно, тупо не перещитать всех по головам у кого есть приемники! :) Хочешь нагадить системе?! Убей наземный сегмент или какую-нибудь его часть и она развалиться сама. Почему? Если с наземным сегментом что-то случается, то спутники просто перестанут излучать правильную информацию и летать по нужной траектории, а может и вовсе упадут на землю. Правда, навредить наземному сегменту не так просто. В основном – это всегда военный организации. Комплексы находятся на засекреченных базах или частях. Хотя…. ну да ладно.

Сегмент потребителей.

Это всё множество навигационных приёмников, использующих данную навигационную системы для местоопределения. С точки зрения спутников и наземного сегмента, количество потрибителей не может быть ограниченно. И нельзя сказать, например, сколько потребителей в данный момент времени использую систему GPS. По большму счету, система ничего не знает о потребителях, кроме того что они есть.

Сухой остаток (то что должно было остаться в голове после прочтения):
ГНСС это не просто спутники в небе, это:

  1. Те, кто эти спутники запускает.
  2. Те, кто эти спутники обслуживает и следит за ними.
  3. Те, кто эти спутники использует.

P.S. Напрашивается ряд вопросов для обсуждения:

  1. Зачем спутники запускать?
  2. Зачем их обслуживать и в чем заключается обслуживание?
  3. Зачем их использовать?

P.P.S Для ГЛОНАСС структура такая, для GPS такая.