Сновные принципы построения и функционирования, методы использования спутниковых радионавигационных систем, страница 33

Анализируя таблицу, можно сказать, что системы имеют много различий. Прежде всего – в орбитальной структуре систем. К основным же отличиям следует отнести различия в навигационных сигналах. В том числе и тот факт, что в GPS , Beidou 2 и Galileo применяется кодовое разделение каналов, а в ГЛОНАСС – частотное.

Различна структура навигационного сообщения систем ГЛОНАСС и GPS. Благодаря тому, что длительность суперкадра в СРНС ГЛОНАСС составляет 2,5 мин (в отличие от 12,5 мин для GPS ), в ней происходит более быстрое обновление альманаха.

Орбитальная группировка СРНС ГЛОНАСС построена таким образом, что меньше, чем у GPS , подвержена влиянию нецентричности поля тяготения Земли и коррекция положения СРНС требуется намного реже.

Дадим краткий обзор систем Galileo и Beidou 2, которые еще не введены в эксплуатацию, но в будущем могут составить достойную конкуренцию уже существующим системам.

Спутниковая система навигации Galileo – совместный проект Европейского союза и Европейского космического агентства.

Система Galileo будет совместима и взаимодополняема с системой NAVSTAR GPS третьего поколения. Уже сейчас некоторые фирмы выпускают приемники, способные принимать и обрабатывать сигналы со спутников Galileo.

Ожидается, что Galileo войдет в строй в 2014–2016 годах, когда на орбиту будут выведены все 30 запланированных спутников (27 операционных и 3 резервных).

Для вывода первых спутников Galileo на орбиту был заключен договор с Россией на 10 ракетоносителей «Союз». Космический сегмент будет дополнен наземной инфраструктурой, включающей в себя три центра управления и глобальную сеть передающих и принимающих станций.

В отличие от американской GPS и российской ГЛОНАСС, система Galileo предоставляет спутниковые сигналы в пользование национальным военным ведомствам, но не контролируется ими. Она будет находится в руках частных компаний.

Китайская система Beidou 2 (Compass) станет модификацией функционирующей в настоящее время системы первого поколения Beidou 1. С китайского языка « Beidou » переводится как «Большая медведица» – созвездие, с помощью которого в древности определяли положение Полярной звезды.

Система BeiDou 1 имеет принципиальное отличие от систем GPS и ГЛОНАСС, поскольку в китайской системе спутники располагаются на геостационарных орбитах, то есть постоянно находятся над одной и той же точкой земной поверхности. Орбиты двух спутников определяются следующими меридианами: 80° и 140° восточной долготы, орбиты третьего и четвертого спутников можно обозначить как GEO 110,5°E и GEO 86°E (GEO – геостационарные орбиты). Это позволяет получать сигналы системы на площади, ограниченной меридианами 70°–140° восточной долготы и параллелями 5°–55°северной широты. Следовательно, спутники полностью покрывают территорию Китая и некоторых соседних государств. Сегмент контроля включает в себя три наземных станции. Система обеспечивает точность определения координат с погрешностью не более 100 метров,однако при использовании дифференциальных методов разброс может быть уменьшен до 20 метров.

Еще одним существенным отличием BeiDou 1 является метод определения координат. Навигатор в китайской системе является не только приемником, но и передатчиком сигнала. Станция мониторинга через два спутника посылает сигнал пользователю. Устройство пользователя после получения сигнала посылает ответный сигнал через оба спутника. Наземная станция по задержке сигнала рассчитывает географические координаты пользователя, определяет высоту по имеющейся базе данных и передает сигналы на устройство пользовательского сегмента. Следовательно, навигаторы для BeiDou 1 более дорогие и массивные, поскольку служат и для передачи сигналов. При этом число пользователей, одновременно работающих с системой, ограничено и составляет 150 абонентов.

Система Beidou 2 будет обеспечивать глобальный сервис позиционирования и предоставлять, как и действующие системы ГЛОНАСС и GPS, два типа обслуживания: открытые сигналы и сигналы, доступные только для лицензированных или военных пользователей. Точность определения координат будет находиться в пределах 10 метров, скорости – 0.2м/с, а времени – 50 наносекунд. Как указано в таблице спутниковая группировка системы будет включать 35 спутников, из которых 5 геостационарных спутников и 30 спутников, движущихся по средним орбитам (среднеорбитальные спутники).