![]() | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Космическая навигационная система (КНС) ГЛОНАСС в штатном составе орбитальной группировки космических аппаратов обеспечивает глобальное непрерывное определение места корабля с точностью (СКО) не более 20 м в режиме автономных определений и 1-3 м в дифференциальном режиме, а также составляющих вектора скорости корабля 0,1 м/с (0,2 узла) [1, 3]. Именно поэтому ключевым элементом навигационных комплексов практически всех кораблей является приемоиндикатор этой КНС типа "Бриз-К" (СН-3101). Эти точности соответствуют всем требованиям безопасности мореплавания кораблей при решении практически всех задач. Следует иметь в виду, что при наличии в зоне радиовидимости избыточного количества спутников ГЛОНАСС точность определения местоположения корабля увеличивается почти в два раза. К середине 1995 г. [2] была сформирована полная орбитальная группировка [2] системы из 24 активно функционирующих космических аппаратов (КА). Однако вследствие различных причин орбитальная группировка космических аппаратов системы претерпела существенную деградацию (рис. 1). Количество КА в системе непрерывно сокращалось и к 2001 г. стало угрожающим с точки зрения эффективности ее применения [4]. При этом следует иметь в виду, что после 1996 г. количество КА, используемых по прямому функциональному назначению, меньше общего количества КА в орбитальной группировке. На начало марта 2001 г. в системе ГЛОНАСС используются лишь восемь КА (№1 - к 2364, №7 - к 2362, №8 - к 2363, №10 - к 2317, №13 - к 2325, №17 - к 2375, №18 - к 2374, №24 - к 2376). ![]() Рис. 1. Изменение количества КА в орбитальной Большой интерес, с точки зрения морских потребителей информации (ПИ), представляет оценка возможностей использования КНС ГЛОНАСС при существующем составе орбитальной группировки (под возможностями системы подразумевается количественная мера ожидаемых результатов ее применения в некоторых средних типичных условиях). Для решения этой задачи использовался имитационно-моделирующий комплекс (ИМК) информационных космических систем, разработанный в ВМА им. Н.Г. Кузнецова, с помощью которого можно решать задачи, связанные с моделированием процесса функционирования космических систем различного назначения и оценкой эффективности их применения. В процессе решения задачи основное внимание уделялось расчету вероятностных и временных показателей функционирования системы. При этом информативными сеансами приема информации (ИСПИ) считались такие сеансы, когда в круге связи ПИ находилось не менее четырех КА. В качестве основных оцениваемых показателей были выбраны следующие:
Интервал оценки - период замыкания трасс полета КА (7 суток 23 часа 27 минут 28 секунд). Широтный диапазон возможного нахождения ПИ 0°-70°. Вероятность непрерывного обслуживания Роб определялась как отношение суммарной продолжительности ИСПИ к значению интервала оценки. Важной особенностью разработанного имитационно-моделирующего комплекса является возможность компьютерной визуализации текущего состояния космической системы на любом этапе моделирования процесса ее функционирования. При этом на экране ПЭВМ отображается и по желанию оператора систематически (по необходимости) обновляется следующая тексто-графическая информация:
Для оценки возможностей использования КНС ГЛОНАСС были выбраны контрольные точки местоположений ПИ, координаты которых представлены в табл. 2. Таблица 2 Географические координаты и районы контрольных точек
Таблица 3 Основные результаты оценки возможностей использования КНС ГЛОНАСС
Анализ результатов оценки возможностей использования КНС ГЛОНАСС, представленных в табл. 3, показал следующее:
Таким образом, можно констатировать, что из-за деградации орбитальной группировки, когда на орбите активно функционирует лишь треть ее полного состава, система ГЛОНАСС находится в критическом состоянии и необходимо принятие срочных мер для устранения сложившейся ситуации. Очевидно, что основной мерой для вывода системы ГЛОНАСС из критического состояния является восполнение ее орбитальной группировки. Проведенные с помощью ИМК расчеты показали, что вывод на орбиту даже одного блока КА (условные номера 14, 15, 16) позволяет существенно (на 15-20%) повысить значение основного показателя возможностей системы - вероятности непрерывного обслуживания. При этом в 1,5-2 раза снижается средняя продолжительность интервала между ИСПИ и в 1,5-2 раза увеличивается средняя продолжительность ИСПИ. Максимальный интервал между ИСПИ снижается с 20-22 часов до 10-16 часов. Дальнейшее наращивание орбитальной группировки до уровня 75% ее штатного состава (18 КА) позволит, как показали результаты моделирования (рис. 2), обеспечить непрерывное обслуживание потребителей информации в течение 19-20 ч в сутки (Роб = 0,82 – 0,83), однако, и в этом случае для районов, находящихся в широтном диапазоне 0°-40,0° с. ш., сохранятся перерывы в навигационном обеспечении по данным системы ГЛОНАСС. ![]() Рис. 2. Зависимость вероятности непрерывного обслуживания При этом максимальные интервалы между ИСПИ составят от 3 до 5 часов. Такие интервалы будут повторяться в среднем через 1,5-2 суток. И только полный состав орбитальной группировки (24 КА) может обеспечить выполнение требований к точности и надежности определения координат кораблей (см. табл. 1). Таким образом, полученные результаты по оценке возможностей КНС ГЛОНАСС подтверждают критическое состояние системы, что свидетельствует о практически невозможном использовании ее корабельных приемо-индикаторов как средства коррекции местоположения надводных кораблей, поставляемых на экспорт. Критическое состояние системы ГЛОНАСС может привести к отказу потенциальных заказчиков от импорта российской техники, включая корабли и навигационные комплексы, что может вызвать значительный экономический и политический эффект. И только своевременные энергичные меры, направленные на наращивание состава орбитальной группировки КНС ГЛОНАСС могут вовремя исправить сложившееся положение. Литература 1. Глобальная спутниковая радионавигационная система ГЛОНАСС. Под ред. Харисова В.Н., Перова А.И., Болдина В.А. - М.: ИПРЖ, 1998. 2. Современное состояние и тенденции развития зарубежных средств и систем навигации подвижных объектов военного и гражданского назначения. СПб.: ГУНиО МО РФ, 1994. 3. Многоканальный приемник сигналов спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС/GPS серии "Бриз". Рекламный проспект КБ "Навис", 1997. 4. GPS World, 2000, 8, р. 44-45. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ![]() |
|