Сновные принципы построения и функционирования, методы использования спутниковых радионавигационных систем, страница 12

Система координат ПЗ-90 (параметры Земли)

·  Движение НКА, как и любого небесного тела, описывается законами небесной механики и происходит под действием сил инерции и притяжения Земли. Движение спутника рассматривается в системе координат с центром, расположенном в центре массы Земли.

·  Для описания движения навигационных спутников используетсягеоцентрическая инерциальная система координат ОX₀Y₀Z₀ (см. рисунок).

· 

· 

·  Начало координат расположено в центре массы Земли, ось ОХ₀лежит в плоскости экватора и направлена в точку весеннего равноденствия (точка Весны или точка Овна, обозначаемая знаком созвездия Овна - ), ось ОZ₀ направлена вдоль оси вращения Земли в сторону Северного полюса, ось ОY₀ дополняет прямоугольную систему координат до полной (правой).

·  Для передачи потребителю наземный сегмент управления формирует информацию о движении НКА в геоцентрической подвижнойсистеме координат ОXYZ. В навигационной системе координат ГЛОНАСС ее называют ПЗ-90. Эта система так же, как и аналогичная принятая в СРНС GPS система координат WGS-84, относится к декартовым системам типа ECEF (Earth - centered Earth - fixed). Центр этой системы координат совпадает с центром системы ОX₀Y₀Z₀, ось ОZ также совпадает с осью ОZ₀, а ось ОX лежит в плоскости экватора и проходит через Гринвичский меридиан.Плоскость ОXZ образует на поверхности Земли линию сечения, соответствующую нуль-пункту принятой системы отсчета долгот. В процессе суточного вращения ось ОХ периодически проходит через точку . Интервал между такими последовательными моментами соответствует одним звездным суткам. солнечные сутки, отсчитываемые по движению Солнца, имеют большую продолжительность из-за движения Земли по орбите.

·  Наземный сегмент управления формирует и передает в навигационном сообщении информацию о движении спутников вгеоцентрической прямоугольной системе координат ПЗ-90 (X,Y,Z). После вторичной обработки в этой же системе определяется положение потребителя. Однако потребителя в повседневном применении интересуют геодезические координаты - широта, долгота, высота. Поэтому информация о координатах пересчитывается в местную геодезическую систему координат (широта, долгота, высота). 

·  Тема 5   Радиосигналы, применяемые в СРНС ГЛОНАСС

Физические параметры радиосигналов

Навигационные космические аппараты (НКА) системы ГЛОНАСС используют для передачи информации шумоподобные фазоманипулированные сигналы, излучаемые в дециметровом диапазоне волн на несущих частотах: 1600 МГц (частотный поддиапазон L1) и 1250 МГц (частотный поддиапазон L2).

Модуляция (от лат. modulatio – мерность, размерность) – процесс изменения одного или нескольких параметров несущего колебания по закону информационного сигнала (сообщения).

Фазовая манипуляция – один из видов модуляции, при которой фаза несущего колебания меняетсяскачкообразно в зависимости от информационного сообщения. Обычно используют фазовую манипуляцию, при которой фаза может принимать два значения: +180˚ и -180˚ или ± π (рисунок 1).

Рисунок 1 – Формирование фазовой манипуляции

Система ГЛОНАСС является беззапросной, т.е. НКА излучают радиосигналы на частотах L1 и L2 непрерывно, и любой приемник потребителя, находящийся в зоне радиовидимости спутника, в произвольный момент времени может получать от него навигационную информацию в пассивном режиме. В скором времени планируется освоение частотного диапазона L3 (1207,14 МГц). Сигналы с этой частотой будут излучаться спутниками «Глонасс-К», которые сейчас проходят летно-конструкторские испытания.