ИСЗ навигационный

Чрезвычайно важным вопросом при навигационных определениях является выбор рабочего созвездия спутников. Действительно, в поле обзора антенны приемника может находиться до двенадцати спутников (обычно не менее шести — восьми). Как отмечалось выше, для определения полного вектора состояния достаточно всего четырех ИСЗ. Выбор созвездия для проведения измерений и последующего определения навигационных параметров потребителя осуществляется специальным алгоритмом, учитывающим взаимное расположение всех видимых спутников и приемника, от которого существенным образом зависят погрешности определения координат и скоростей. [c.41]

Навигационные ИСЗ играют роль небесных тел, функционирование которых поддерживается специальной наземной системой обеспечения, служат для навигации самолетов и кораблей. [c.12]

С 1978 г. после запуска нескольких ИСЗ серии "Космос" на орбиты, близкие к полярным орбитам, начала функционировать система "Цикада", которая обеспечивала решение навигационных задач для морских судов. Она в любое время суток независимо от погоды совместно с наземными контрольно-измерительными центрами и аппаратурой "Шхуна", размещаемой на судах, позволяет определять координаты плавучих средств со среднеквадратической ошибкой 80... 100 м. При этом экономится 7...8 % ходового времени за счет выбора оптимальных судовых маршрутов. К настоящему времени развернута глобальная национальная спутниковая система (ГЛОНАСС), имеющая в своем составе 24 ИСЗ. [c.12]

Для каждого навигационного спутника точно известны параметры движения по орбите, но в отличие от небесных тел они позволяют осуществлять измерения в любое время суток и в любую погоду, поскольку их координаты определяются с помощью высокочастотного радиомаркера. Примером навигационных ИСЗ служат спутники "Космос-1000" и "Транзит". [c.12]

В настоящее время можно создать единую мировую навигационную систему. Но для этого необходимо международное сотрудничество. Использование ИСЗ для самолетовождения является дальнейшим развитием методов авиационной астрономии. Рассмотрим некоторые понятия, связанные с навигационным использованием ИСЗ. [c.158]

Для навигационных целей используют стационарные, синхронные и несинхронные ИСЗ. [c.159]

Вез знания элементов траектории и координат ИСЗ нельзя использовать его для самолетовождения. Поэтому в состав спутниковых навигационных систем входит ЭВМ, которая вычисляет эфемериды (координаты) ИСЗ. Вычисленные координаты передаются на спутник, а оттуда на самолет, где они используются при обработке результатов измерений. [c.160]

Рассмотрим кратко принцип работы спутниковой навигационной системы на примере спутниковой системы навигации Нав-стар - В ее состав (рис. 7.21) входят один или несколько ИСЗ сеть следящих станций вычислительный центр передающий центр самолетное бортовое оборудование. Количество спутников, их высота и положение орбит определяется практическими соображениями по обеспечению полетов в необходимых районах. [c.160]

Для снижения стоимости бортового оборудования в некоторых системах предусматривается определение места самолета производить на земле с помощью ЭВМ. Затем данные о месте самолета через релейные станции на ИСЗ передаются диспетчером УВД на борт самолета для решения экипажем навигационных задач. [c.161]

Доплеровские спутниковые системы основаны на принципе определения доплеровского сдвига частоты принятых на самолете сигналов ИСЗ. Такая система состоит из одного или нескольких спутников, положение орбит которых во времени точно известно. На спутнике установлен передатчик со строго стабилизированной частотой излучения навигационных сигналов. Эти сигналы передаются через установленный интервал времени. С помощью приемника на самолете определяется доплеровский сдвиг частоты. Интегрирование полученного сдвига частоты обеспечивает нахождение дальности до спутника. Три таких измерения позволяют определить место самолета, как и в дальномер-ной системе. В доплеровской системе не обеспечивается непрерывное определение места самолета. Но при этом можно обойтись без угловых измерений, требующих стабилизации платформы антенны на самолете, значительно усложняющей бортовую аппаратуру. [c.161]

При определении основных соотношений обычно принимают некоторые упрощающие предположения, позволяющие понять основные принципы построения орбитальной структуры ИСЗ. Для большинства навигационных систем можно считать, что [c.214]

Как отмечалось ранее, для организации высокоточных навигационных определений необходимо в любой момент времени четко знать координаты (вернее, относительное положение) каждого элемента видимого созвездия СС. Параметры орбит ИСЗ СС определяют командно-измерительным комплексом как на основании расчетов, так и иа основании непосредственных измерений. Задача прогнозирования движения всех элементов [c.231]

При ДАЛЬНОМЕРНОМ ИЛИ РАЗНОСТНО-ДАЛЬНОМЕРНОМ СПОСОБЕ навигационных определений используют уравнения, устанавливающие связь результатов измерений с координатами положения ИСЗ и определяющегося объекта в прямоугольной геоцентрической системе координат. Решение соответствующих навигационных нелинейных уравнений дает лишь оценку коор- [c.240]

В доплеровских (радиально-скоростных) СНС для измерения навигационных параметров объекта и контроля орбит ИСЗ, как известно, применяют методы, основанные на измерении сдвига частоты колебаний, вызванного относительным перемещением [c.242]

Структурное несовершенство в построении сети СНС приводит к ошибкам, обусловленным невозможностью использования в полном объеме достоинств конкретного метода навигационных определений. Так, напрнмер, прн дальномерном (дальномерно-разностном) способе определения пространственных координат объекта оптимальное число одновременно наблюдаемых ИСЗ, как было установлено, равно четырем. Отсутствие хотя бы одного ИСЗ в рабочем созвездии вызывает необходимость либо коррекции НА (переход на неоптимальное рабочее созвездие), что 249 [c.249]

Настоящая монография подводит некоторый итог научных исследований коллектива авторов. Эти исследования были вызваны задачами определения ориеятации искусственных спутников Земли (ИСЗ) с целью навигационного обеспечения научных экспериментов, проводимых в космическом пространстве. Описанные методы позволяют определять ориентацию ИСЗ, когда известны значения опорных физических векторов в данной точке про-стра сгва. [c.2]

На навигационном ИСЗ "Транзит IVA", выведенном на орбиту в 1961 г., была впервые установлена радиоизотопная ЯЭУ SNAP-3A мощностью 2,7 Вт, массой около 2 кг. [c.237]

На ИСЗ "Транзит V", запущенном в 1963 г. и входящем в навигационную систему ВМС США, установлена радиоизотопная ЯЭУ SNAP-9A, являющаяся модификацией ЯЭУ SNAP-3A. Ее мощность 25 Вт, она работала на плутонии-238. [c.238]

Спутниковые навигационные системы. Основная задача самолетовождения сводится к определению места самолета. В современных условиях эту задачу можно решить с помощью ИСЗ, которые являются новыми перспективными средствами самолетовождения. Р1скусственные спутники, являясь небесными телами, имеют ряд преимуществ перед естественными небесными светилами — они оснащены приемо-передающей аппаратурой, что позволяет измерять не только угловые координаты ИСЗ, но и использовать свойства радиоволн для определения дальности до них. [c.160]

НТ), относительно которых измеряют параметры 2,. в общем случае А = 6 (для навигационных ИСЗ), для наземных НТ А = 3 (прямоугольные координаты НТ). Конкретный вид зависимости (6.21) определяют характер навигационного параметра (дальность, радиальная скорость, угол и т. д.), закономерность относительного движения КА и навигационнон точки, выбранная система параметров д (/ — 1, /") иQ h 1,..., 6). [c.163]

Прогнозирование движения КА является неотъемлемой составной частью любых баллистико-навигационных расчетов как на этапе проектно-баллистического обоснования, так и в процессе полета. В результате прогнозирования определяют пара-иетры траекторного движения КА, оценивают возможный успех полета, принимают решения о необходимости каких-либо срочных действий (проведение незапланированного маневра объекта, изменение времени проведения коррекции, преждевременное прекращение полета ИСЗ и т. д.). Можно сказать, что прогнозирование движения КА является основным звеном всего баллистико-навигационного обеспечения, особенно прн управлении полетом автоматических и пилотируемых КА. [c.185]

Наглядным примером эффективности и значимости прогнозирования в процессе баллистико-навигациониого обеспечения полета КА является задача определения времени существования ИСЗ на орбите. Большое прикладное значение имеет задача оперативного определения времени существования (за минимальное время, прошедшее после старта, и иа основе минимального количества измерений наземными средствами). [c.186]

Это действительно так, поскольку измерения доплеровского сдвига частоты передатчика первого ИСЗ на пункте наблюдения с известными координатами позволили определить параметры движения этого спутника. Очевидной стала и обратная задача по измерениям того же доплеровского сдвига при известных координатах ИСЗ определить координаты пункта наблюдения. Если пункт наблюдения ие является неподиижным, задача усложняется, ее решение требует увеличения вычислений, но от этого она не становится неразрешимой. Широкое использование современных ЭЦВМ обеспечило реальную возможность выполнения большого объема вычислительных операций по уточнению координат спутника на момент определения навигационных параметров и расчету на борту потребителя навигационной информации собственных координат в реальном (или близком к нему). масштабе времени. Первые шаги по разработке теории и техники навигационных определений по сигналам ИСЗ были сделаны в период 1955—1959 гг. Определяющую роль в решении этой сложной научно-технической задачи сыграли исследования со- ветскнх и американских ученых. [c.193]

Успешное применение СНС первого поколения для решения задач, главным образом, морской навигации послужило стимулом последующего поиска возможностей использования их н для навигации летательных аппаратов различного назначения. Однако вскоре выявились существенные недостатки СНС первого поколения, сводящиеся к следующему. Наличие нескольких навигационных ИСЗ (шести для исходного варианта СНС Транзит и четырех — СНС Цикада ), обращающихся по независимым орбитам, делает возможным проведение только дискретных навигационных сеансов при достаточно большой продолжительности (порядка 5...6 мин) использования в сеансе только, одного спутника и с интервалами между сеансами, исчисляемыми многими десятками мин. Такой режим работы навигационной системы, приемлемый для многих средств ВМС, конечно, та является наилучшим для навш-ацин летательных аппаратов, время движения которых оказывается в ряде случаев соизмеримым с интервалами дискретизации сеансов измерений. Это приводит к неизбежному снижению точности определения текущего местоположения. Следствием выяалеиных недостатков СНС первого поколения явилась разработка различных проектов их модернизации, направленных на обеспечение непрерывности измерений н практической мгновенности навигационных определений. В этом смысле заслуживает упоминания один из вариантов модернизированной системы Транзит , базирующийся на одновременных измерениях, проводимых по двум навигаци- онным спутникам. Его реализация потребовала повышения высот орбит ИСЗ и увеличения их количества в системе. Проведенные расчеты показали, что при размещении на заданных высотах по пять спутников на пяти полярных орбитах и одной экваториальной может быть обеспечена возможность одновременной видимости из любой точки земного шара по крайней мере двух ИСЗ. Это позволяет осуществить непрерывное определение координат как кораблей, так и любых типов летательных аппаратов, и избавиться таким образом от принципиального недостатка СНС первого поколения [61]. [c.194]

В чем же состоит принципиальное отличие СНС второго поколения от СНС первого поколения и их модернизаций Прежде всего зто СЕТЕВЫЕ СИСТЕМЫ непрерывного действия, т. е. в указанных системах за счет соответствующего баллистического построения достигается зависимое, или координированное, обращение ИСЗ по орбитам, при котором обеспечивается глобальное (всеохватыв щее) высокоточное навигационное обеспечение движущегося объекта, будь то корабль, самолет или космический аппарат. Но это уже достигалось отчасти с помощью модернизированных вариантов СНС первого поколения. Другим весьма важным отличительным признаком служит то, что СНС второго поколения обеспечивают определение не только координат, но и трех составляющих вектора скорости динжущегося объекта, с которого производят навигационные измерения. Но за повышение информативности навигационных измерений приходится расплачиваться еще большим (чем в случае модернизации СНС первого поколения) усложнением системы, увеличением суммарного количества спутников в ней, числа одновременно наблюдаемых ИСЗ. [c.195]

Возможность эффективного применения ИСЗ для решения навигационных задач в значительной степени обусловлена нх способностью быть видимыми с обширных территорий поверхности Землн или околоземного пространства. Это обстоятельство позволяет существенно расширить зону видимости объектов, выступающих в качестве потребителей навигационной информации, до размеров зоны видимости спутника и тем самым обеспечить проведение навигационных определений объектов относительно объектов с известными координатами (реперов), находящихся на достаточно большом удалении от определяемого объекта. Для этого необходимо, чтобы и определяемый объект, и реперы находились одновременно в пределах зоны видимости спутника. [c.197]

Существенным обстоятельством при создании орбитальной системы навигациоииых спутников является выбор высоты орбиты. С одной стороны, из-за требований высокой стабильности орбит желательно полностью исключить влияние следов атмосферы ка движение ИСЗ по орбите и обеспечить требуемый период обращения, т. е. появление спутника над заданным районом Земли в определенное, точно прогнозируемое время. С другой стороны, необходимо учесть требования к габаритам и весам приборов, устанавливаемых иа ИСЗ, так, иапример, мощность передатчиков на борту тем больше, чем выше орбита. Высота орбиты определяет также и общее необходимое число спутников в системе, а значит, и ее стоимость. Структура сети навигационных спутников должна обеспечивать управление (коррекцию) параметров движения ИСЗ и траекторные измерения с участков территории земного шара, где расположены пункты КИК. И наконец, с точки зрения навигационных определений при синтезе СНС необходимо обеспечить одновременное появление в определенном районе Земли нескольких (в частностн четырех) спутников. Кроме того, для обеспечения требуемой точности иавигащюнных определений желательно обеспечить заданную конфигурацию СНС, т. е. определенный тип созвездия спутников над данным районом. Заданная частота обсерваций требует, чтобы через определенное время над этим же районом появилось новое созвездие спутников, сменившее предыдущее. Созвездие навигационных ИСЗ должно находиться иад заданным районом столько, сколько необходимо для обслуживания нескольких потребителей. [c.213]

Однако нанбольшее значение прн синтезе навигационного алгоритма имеют сам метод навигационных определений и его физические особенности реализации в СНС. Так, например, при ДАЛЬНОМЕРНОМ МЕТОДЕ Определений положения объекта на его борту производят измерения дальностей до навигационных ИСЗ (элементов рабочего созвездия СНС) в одни и тот же момент времени. Для пассивных дальномерных систем координаты объекта определяют со случайными и систематическими ошибками, обусловленными рассогласованием шкал времени иа ИСЗ и на определяющемся объекте нз-за нестабильности эталонных генераторов. Поэтому в этом случае предпочтительнее использовать статистические методы для построения НА. [c.240]

Итерационные алгоритмы позволяют улучшить точность иа-внгащюнных определений прн минимально-размерностном векторе измерений. Среди итерационных алгоритмов наибольшее распространение получил широко известный метод Ньютона как один из наиболее просто реализуемых и быстро сходящихся. Однако, как известно, для его применения необходимо задавать начальное приближение, от выбора которого зависит время решения задачи. Если принять, что х . — вектор состояния /-го ИСЗ, а ч — вектор оцениваемых параметров, то в общем виде конечные алгоритмы решения навигационной задачи можно записать через обобщенную навигационную функцию как [c.244]

Еще большее значение ГФ приобретает при навигационных определениях по созвездию ИСЗ. С точки зрения анализа точности определений принято выделять ЭЛЕМЕНТАРНОЕ СОЗВЕЗДИЕ, ПОД КОТорыМ понимают минимальное число ИСЗ, необходимое для определения навигационных параметров. Состав элемен-"Нерабочвя зона тарного созвездия зависит как от коли-и, км чества определяемых параметров движения, так и от вида измеряемого навигационного параметра. Например, для определения места (широты и долготы) корабля элементарное созвездие образуют два ИСЗ. В табл. 9.2 приведен [93] состав элементарных созвездий (число ИСЗ) при поверхностном и пространственном определении координат объекта различными способами. [c.252]

Нахождение математической модели такого поля является сложной, но весьма актуальной задачей. Трудности построения точностной модели СНС усугубляются еще и тем, что поле точности меняется во времени из-за движения ИСЗ относительно поверхности Земли. Расчеты показывают, что зоны повышенной и пониженной точности совпадают с зонами наибольшего сгущения и наибольшего разрежения ИСЗ. Но ие только количество видимых ИСЗ определяет зону наивысшей точности. Как уже отмечалось выше, значительное влияние на точность оказывает и конфигурация выбранного созвездия. Так, минимальная точность достигается в тех зонах, в которых в данный момент реализуется компланарное расположение ИСЗ. Каждый ИСЗ обслуживает в данный момент времени ограниченную область, определяемую зоной его радиовидимости. На границе этой области меняется и точность навигационных определений. Поэтому модель точностного поля или функция точности имеет 253 [c.253]

В 1964 г, в эксплуатацию вступила американская навигационная система Транзит , использующая искусственные спутники земли (ИСЗ). Эта система, способная охватить практически всю поверхность Мирового океана, по мнению иностранных специалистов, невосприимчива к естественным и искусстве нным радиопомехам она может работать в любую погоду. Принцип действия системы таков координаты любого пункта на земном шаре можно получить путем замера из этого пункта догоплеров- [c.282]

Радиоэлектронное оборудование самолетов В-747 включает два связных приемопередатчика на сверхвысоких частотах, две системы связи на высокой частоте, две системы связи через спутник Земли (ИСЗ), декодирующее устройство, две совмещенные системы всенаправленного УКВ-радиомаяка аппаратуры посадки по приборам, два автоматических радиопеленгатора, маркерный радиомаяк, две радиодальномерные станции, два ответчика системы управления воздушным движением, два радиовысотомера малых высот, метеорадиолокатор две инерциальпые навигационные системы, два датчика курса, самолетное переговорное устройство, систему обращения к пассажирам, самописец полетных данных, магнитофон для записи переговоров в кабине экипажа, систему самолетовождения и управления полетом с автоматической стабилизацией, систему посадки в сложных метеоусловиях по категориям П и П1, две централизованные системы сбора воздушных данных, систему сигнализации о приближении срыва, централизованную систему сигнализации о неисправностях приборного оборудования, приборы навигации и индикации пространственного положения и резервную систему индикации пространственного положения [3]. [c.70]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...