Космический сегмент GPS NAVSTAR.

В настоящее время используется две спутниковые системы определения координат: российская ГЛОНАСС и американская GPS NAVSTAR.

Обе системы создавались для решения военных задач, нов последние время нашли широкое применение в геодезии, обеспечивая высокие точности определения приращения координат с ско 5мм+D*10 ^-6, координаты одиночного приемника могут быть определены с погрешностью до 5 м.

Всю навигационную спутниковую систему определения местоположения можно разделить на 3 сегмента: космический, сегмент контроля и управления, сегмент пользователя.

GPS NAVSTAR

Полная комплектация должна состоять из 21 действующего спутника и 3-х запасных, в настоящее время – 30.

Орбиты спутников – практически круговые, располагаются в 6 орбитальных плоскостях на высоте 20180 км. угол наклона орбитальных плоскостей - 55º.

Период обращения спутников составляет 11^h58^m

Электроэнергию спутника обеспечивают 2 солнечные батареи, площадью 7,2 м² каждая.

Каждый спутник снабжен кварцевым стандартом частоты, 2мя цезиевыми и 2-ми рубидиевыми стандартами частоты, которые поддерживают стабильность часов спутника в пределах 10^-12 до 10^-13. Цезиевые и рубидиевые стандарты частоты координируют и управляют основной частотой – кварцевым стандартом частоты, генерирующем частоту, равную 10,23 МГц. Из основной частоты формируют две частоты L диапазона:

L1=10.23*154

L2=10.23*120

Эти две частоты называются (называемые несущими) через модуляторы поступают на антенну и передают на Землю необходимую информацию. На частотах L1 и L2 передаются навигационные сигналы (коды), а так же другая информация навигационная и ситемная. Код посылается спутников 1000 р в секунду.

Код – последовательность импульсов присваивается каждому спутнику, что бы их можно было различать, так как они все одинаковые. Асе спутники излучают на одинаковых частотах.

Навигационное сообщение состоит:

1 кадр (1500 бит данных)

Кадр разделен на 5 строк ( по 300 бит)

Скорость передачи информации 50 бит/сек

Весь кадр передается за 30 сек.

Оперативная эфемеридная информация содержится в каждом кадре. Данные альманаха расположенные между несколькими кадрами.

Для формирования полного альманаха необходимо обработать 25 кадров, т.е. 12,5 минут.

ГЛОНАСС

Полная комплектация – 24 спутника, расположенных на 3 орбитальных плоскостях.

Период обращения спутников составляет 11^h15^m

Угол наклона орбит - 65°

Высота орбит 19100 км.

Бортовой эталон времени и частоты генерирует частоту 5,11 МГц. В системе ГЛОНАСС с помощью соответствующих синтезаторов частот для каждого спутника формируется своя пара несущих частот, одна из которых относится к верхнему диапазону частоты (L1), а другая – к нижнему (L2).

5 кадров объединены в 1 суперкадр.

1 кадр (1500 бит) разделен на 15 строк

1 строка – 100 бит данных

Скорость передачи 50 бит/сек

Оперативная эфемеридная информация - в 1-ых четырех строках каждого кадра, альманах – распределен между 5 кадрами. Для получения полного альманаха необходимо обработать весь суперкадр – 2,5 мин.