Ты здесь!

Думаю стоит поговорить о космическом сегменте GPS. Спутники в системе GPS движутся в шести орбитальных плоскостях, сдвинутых друг относительно друга по прямому восхождению восходящего узла на 60 гр. Наклонение плоскостей орбит к плоскости экватора 55 гр. Орбиты близкие к круговым. Средняя высота орбит 20189 км. В каждой орбитальной плоскости располагается 4 спутника. Период обращения спутников 11 часов 57 минут 59.2 сек (половина звёздных суток). В системе используется кодовое разделение каналов (CDMA). Это означает, что все спутники вещают на одной и тоже частоте, точнее на одних и тех же частотах: L1 = 1575.42 МГц и L2 = 1224.60 МГц. В случае кодового разделения каждому спутнику присваивается свой уникальный код. К этому коду предъявляется ряд жестких требований (обсудим позже). На земле приёмник может различать сигналы от разных спутников только благодаря этому коду, уникальному для каждого спутника. Эти коды получили название кодов Голда (Gold code). У кого мозг чешется узнать больше, Вам сюда, а у кого нет, то продолжаем.

Для описания движения спутников используется модель в оскулирующих элементах. В этой модели движение каждой точки траектории аппроксимируется кеплеровской моделью, параметры которой меняются во времени. Спутники в составе навигационной информации сообщают параметры своей модели движения потребителю. Параметрами являются коэффициенты степенных и тригонометрических полиномов, которые описывают изменение кенлеровских элементов орбиты данного спутника. Зная эти параметры, приёмник может рассчитать координаты на спутника на заданный момент времени.

Старался изложить все как можно проще. Готов ответить на вопросы по теме. Но, так или иначе, мозг взорван! Добро пожаловать в наш клуб.

P.S. Оскулирующий элемент – это элемент, который скулит.

Хочется рассказать, что из себя представляет космический сегмент ГЛОНАСС. Теоретически орбитальная группировка (ОГ) включает в себя 24 спутника. Они вращаются на трёх круговых орбитах по 8 спутников на каждой. Разнос орбит составляет 120 градусов. Угловое расстояние между спутниками 45 градусов. Период обращения спутника по орбите 11 часов 15 минут 44 сек. Высота орбиты над поверхностью Земли 18840 – 19940 км. (средняя 19100 км.). Наклонение орбит 64,8 гр. +-0,3гр. Эксцентриситет орбиты 0+-0,01. Максимальные уходы спутников относительно идеального положения на орбите не превышают+-5гр. за интервал в 5 лет. Расположение спутников на орбитах выбирается таким образом, чтобы в любой точке Земли было видно не менее 4х спутников. В системе используется частотное разделение каналов «спутник-приёмник». Это значит, что каждый спутник гонит волну на своей несущей частоте. Спутники излучают в 2х диапазонах (на 2х несущих) : L1 = 1602 МГц и L2 = 1246 МГц. На жаргоне разработчиков эти частоты называются «первая» и «вторая» несущие. Шаг по частоте L1 оставляет 9/16 = 0,5625 МГц, а по частоте L2 7/16 = 0,4325 МГц. Отношение второй и первой частот равно 7/9. Для расчёта несущих частот спутников используется следующие формулы:

f1_k = L1 + K*delta_f1

и

f2_k = L2 + K*delta_f2.

Прошу прощения за дурацкое написание формул, но WordPress не поддерживает другого.

f1_k и f2_k – это несущие. delta_f1 = 9/16 = 0,5625 МГц, а f2_k = 7/16 = 0,4325 МГц. Магическая Константа К называется литерой спутника. Это просто число из допустимого диапазона. Диапазон задается в ЦУСе в несколько этапов:

1-й этап 1995-1998 г.

На этом этапе спутники ГЛОНАСС полностью прекращают передачу сигналов в диапазоне с литерами 16, 17, 18, 19, 20 (полоса 1610,6-1613,8 МГц). Литеры частот 13, 14 и 21 имеют ограниченное использование. Находящиеся в эксплуатации спутники будут использовать без ограничений литеры К = 0, 1,…,12, 22, 23, 24. Новые спутники ГЛОНАСС, запускаемые на орбиту на 1-м этапе (1995-1998 г.), будут использовать литеры частот К = 0, 12. Однако на них будет предусмотрена возможность использования литеров частоты К = (-7,…,-1).

2-й этап 1998-2005 г.

На этом этапе находящиеся в эксплуатации спутники ГЛОНАСС будут использовать без ограничений литеры частот: К = 0,…,12. Литер частоты К = 13 будет использоваться ограниченно.

3-й этап с 2005 г.

На этом этапе все находящиеся в эксплуатации спутники ГЛОНАСС будут использовать литеры частот К = (-7,…,+6), причём литеры +5 и +6 будут использоваться лишь как технологические и ограниченные периоды времени (например, при восполнении орбитальной группировки).

Что Вы узнали:

1. Что представляет из себя орбитальная группировка ГЛОНАСС.
2. На каких частотах излучают спутники ГЛОНАСС.
3. Частотный план в 3 этапа

P.S. Всегда хотел побольше узнать о маркетинге, поэтому начал читать вот этот блог. А натолкнула меня на это война.