Перспективы системы ГЛОНАСС

[Акельев Н.]

Не слыхал ни разу про направленные параболические антенны для эфемеридно-временного обеспечения. Мне знающие люди  говорили, что дальность измеряется с помощью лазеров, для этого на спутниках стоят уголковые отражатели.   Это насчет траекторных измерений.  
Для синхронизации часов спутников принимается обычный дальномерный сигнал со спутников. Опять же не на параболическую, а на всенаправленную антенну, которая используется и в обычных навигационных приемниках. По сути там стоит навигационный приемник, только не совсем обычный, а с предельными точностными характеристиками. Который вдобавок подключен к атомному стандарту времени.
В настоящее время внедряется новая технология эфемеридно-временного обеспечения, которая использует навигационные сигналы, которые излучается со спутников. На всех пунктах устанавливаются высокоточные навигационные приемники, которые комплектуются всенаправленными антеннами. Измерение дальности (псевдодальности) производятся по навигационным сигналам, а оттуда уже получают информацию об орбитах и уходе часов спутников.

Лазерные "квантово-оптические" станции (КОС) для измерения дальности до НКА упоминаются в  книге «Глобальная спутниковая радионавигационная система ГЛОНАСС» под ред. В.Н. Харисова и др., но, основным средством для таких измерений названы "радиолокаторы". Это не удивительно, поскольку КОС не работоспособны при наличии облачности, а "радиолокаторы" всепогодны. Хотя, лазерные станции и обеспечивают более высокую точность.

[Yura_L.]

Радиолокатор или перебор или неточная формулировка.

На КА передается измерительный сигнал, который на КА ретранслируется обратно. Получаем дальность и, при необходимости, доплеровкий сдвиг.  По эти данным "восстанавливается" орбита, получаются ланные, которые вставляются в навигационный сигнал.

Спасибо. Да, слово "радиолокатор", наверное, использовано в "широком" смысле "направленная параболическая антенна". Но, в Вашем ответе тоже есть неопределённость. Термин "ретрансляция" подразумевает передачу принятого сигнала без изменений. На мой взгляд, НКА должен в ответ на приём измерительного сигнала выслать в ответ контрольной станции время приёма этого сигнала по бортовой шкале времени. Тогда, зная момент посылки и приёма сигнала, умножают его на табличное значение скорости света и получают дальность до НКА от контрольной станции с известными координатами. Если бы использовалась простая ретрансляция и измерялось время от посылки до приёма сигнала, то всегда ненулевое время на ретрансляцию вносило бы ошибку.

Не слыхал ни разу про направленные параболические антенны для эфемеридно-временного обеспечения. Мне знающие люди  говорили, что дальность измеряется с помощью лазеров, для этого на спутниках стоят уголковые отражатели.   Это насчет траекторных измерений.  
Для синхронизации часов спутников принимается обычный дальномерный сигнал со спутников. Опять же не на параболическую, а на всенаправленную антенну, которая используется и в обычных навигационных приемниках. По сути там стоит навигационный приемник, только не совсем обычный, а с предельными точностными характеристиками. Который вдобавок подключен к атомному стандарту времени.
В настоящее время внедряется новая технология эфемеридно-временного обеспечения, которая использует навигационные сигналы, которые излучается со спутников. На всех пунктах устанавливаются высокоточные навигационные приемники, которые комплектуются всенаправленными антеннами. Измерение дальности (псевдодальности) производятся по навигационным сигналам, а оттуда уже получают информацию об орбитах и уходе часов спутников.

Простите, Вы о чем?

Я о том, что дальность до спутников ГЛОНАСС измеряется с помощью лазерных дальномеров.
Либо измерения производятся по реальному сигналу.
И в том, и в другом случае направленных антенн не применяется

[PIN]

И в том, и в другом случае направленных антенн не применяется

Заблуждаетесь, POD для всех СНС обеспечивается, в первую очередь, TTC станциями при рутинных контактах. И выше все правильно описано, разве что можно добавить: станции калибруются иногда и не по нулевой задержке. Вторым "эшелоном" для POD является лазерное дальнометрирование.

[Yura_L.]

И в том, и в другом случае направленных антенн не применяется

Заблуждаетесь, POD для всех СНС обеспечивается, в первую очередь, TTC станциями при рутинных контактах. И выше все правильно описано, разве что можно добавить: станции калибруются иногда и не по нулевой задержке. Вторым "эшелоном" для POD является лазерное дальнометрирование.

Правда, никогда не слыхал. Во всех описаниях упоминаются только КОС. Тогда возникают вопросы. Какая точность таких запросных измерений, и сколько таких измерителей находятся на каждом пункте - ведь нужно отслеживать все видимые спутники, их видно до 10 штук.

[PIN]

Какая точность таких запросных измерений, и сколько таких измерителей находятся на каждом пункте - ведь нужно отслеживать все видимые спутники, их видно до 10 штук.

Точность определяется, прежде всего, качеством моделей и объемом измерений. "Отслеживаются" все КА с более-менее постоянной периодичностью - сеансы же с каждым надо проводить регулярно (что значит от раз в сутки до раз в неделю, грубо говоря), но и это избыточно, за исключением случаем, когда осуществлялся маневр (корекция, смена позиции) или было выпадение в защитный режим с использованием двигателей ориентации. На интервале 5-10 дней наблюдений "с нуля" оценку точности видел порядка 3х метров (3 сигма), на большем - не вникал. Количество станций - посмотрите. сколько их в AFSCN (не много). В галилео сейчас 2 TT&C станции, поставлбяющих радиометрические данные, в обозримом будущем будет 4 и этого для 8-12 аппаратов более, чем достаточно.

[PIN]

и сколько таких измерителей находятся на каждом пункте

Считайте
http://www.esa.int/esaCP/SEMMNFRRJHG_Improving_0.html

[PIN]

Кстати, со времен USB для Apollo почти ничего не поменялось в радиометрии, даже соотношение частот ап/даун-линка используется в S-диапазоне в когерентном режиме то же.

[Yura_L.]

Какая точность таких запросных измерений, и сколько таких измерителей находятся на каждом пункте - ведь нужно отслеживать все видимые спутники, их видно до 10 штук.

Точность определяется, прежде всего, качеством моделей и объемом измерений. "Отслеживаются" все КА с более-менее постоянной периодичностью - сеансы же с каждым надо проводить регулярно (что значит от раз в сутки до раз в неделю, грубо говоря), но и это избыточно, за исключением случаем, когда осуществлялся маневр (корекция, смена позиции) или было выпадение в защитный режим с использованием двигателей ориентации. На интервале 5-10 дней наблюдений "с нуля" оценку точности видел порядка 3х метров (3 сигма), на большем - не вникал. Количество станций - посмотрите. сколько их в AFSCN (не много). В галилео сейчас 2 TT&C станции, поставлбяющих радиометрические данные, в обозримом будущем будет 4 и этого для 8-12 аппаратов более, чем достаточно.

По-моему, для ГЛОНАСС 3м - это много. По крайней мере на данном этапе. Хотя плюс измерения с КОС.
И сейчас вроде переходят на беззапросные измерения.
И еще если бы одну станцию поставить в Антарктиде - тогда эта периодичность будет такая, что можно отслеживать процентов 80 всей орбиты

[Вадим Семенов]

Дмитрий Пайсон о ГЛОНАСС:  

http://rbctv.rbc.ru/archive/forum/562949982803454.shtml

[ZOOR]

Орбитальную группировку ГЛОНАСС с 2015 года начнут обновлять спутниками нового поколения[/size]

16 Февраля 2012
Обновление орбитальной группировки ГЛОНАСС космическими аппаратами нового поколения "Глонасс-К" планируется начать с 2015 года, сообщил заместитель генерального директора - генерального конструктора ОАО "Российские космические системы" Григорий Ступак.

«Третье поколение космических аппаратов ГЛОНАСС проходит этап летных испытаний достаточно успешно, и мы ожидаем, что с 2015 года будут решаться задачи по обновлению состава орбитальной группировки. Она будет замещаться космическими аппаратами "Глонасс-К"», - заявил Г.Ступак на отраслевой научной конференции "Технологии информационного общества", открывшейся во вторник в Московском техническом университете связи и информатики.

Ранее сообщалось, что в 2014 году должны начаться летные испытания двух спутников "Глонасс-К2" ("Глонасс-К" второго этапа). Испытания продлятся в течение примерно двух-трех лет. После этого начнется их серийное производство.

«К этому времени возникнет необходимость начать замену спутников "Глонасс-М" на аппараты "Глонасс-К2"», - сказал ранее генеральный конструктор и генеральный директор предприятия "Информационные спутниковые системы" имени Решетнева (ИСС, Железногорск, Красноярский край) Николай Тестоедов.

Первый космический аппарат "Глонасс-К1" начал летные испытания в 2011 году. Планируется, что второй аналогичный спутник будет запущен на орбиту в текущем году.

"Такой аппарат мы впервые запустили в начале 2011 года, следующий планируем вывести на орбиту в середине 2012 года. Результат этих летных испытаний является одной из основ для формирования второго этапа", - подчеркнул Н.Тестоедов.

Глава ИСС пояснил, что необходимость в этапности испытаний спутника "Глонасс-К" возникла потому, что он становится очень многофункциональным космическим аппаратом и на него предполагается установить большое количество систем.

"Поэтому мы разделили опытно-конструкторские работы "Глонасс-К" на два этапа. На первом этапе мы улучшаем навигационную задачу и отрабатываем новую платформу, а на втором этапе уже ставим на аппарат все то многообразие дополнительной целевой аппаратуры, которая делает этот аппарат полностью многофункциональным", - добавил он.

Источник:  Агентство "Интерфакс-АВН"
Короткая ссылка на новость: http://vestnik-glonass.ru/~8HJSm

[Yura_L.]

и сколько таких измерителей находятся на каждом пункте

Считайте
http://www.esa.int/esaCP/SEMMNFRRJHG_Improving_0.html

Так это совсем не ГЛОНАСС. А наоборот, Галилео...
Которой, как навигационной системы, еще и не существует.
Вот если бы так измеряли эфемериды GPS, тогда другое дело

Насчет точностей - понятно, что много зависит от выбранной модели и т.д.
Но есть и инструментальная точность измерения первичных параметров. Например, беззапросные системы дают погрешность измерения псевдодальности в единицы см, реально, 10-20 см, в зависимости от переотражений. По фазе - 1-2 мм.  Вот про эту точность я и спрашивал.

А потом уж измеренные данные вставляются в соответствующую модель и получают эфемериды с какой-то точностью.

[PIN]

Так это совсем не ГЛОНАСС. А наоборот, Галилео...

Да хоть GPS - радиометрия везде одинаково работает. Физика-то одна.

[PIN]

Система контроля и управления ГЛОНАСС


Траекторные измерения осуществляются радиолокационными контрольными станциями запросным методом, которые измеряют дальность до спутников и радиальную скорость.  Дальномерный канал характеризуется точностью 2 - 3 м.

Кванто-оптические станции (КОС) предназначены для периодической калибровки радиотехнических каналов измерений дальности Существует три отечественных лазерных станции: лазерная дальномерная система Гео-ИК, КОС Эталон и КОС Майданак (Узбекистан). Станции типа Эталон и Майданак могут использоваться для определения орбит спутников. Точность определения расстояний этими станциями составляет 1.5 – 2 см по расстоянию и 1 – 2

[PIN]

Которой, как навигационной системы, еще и не существует.

Это не играет абсолютно никакой роли - наземный сегмент в ходе развертывания Галилео будет увеличиваться, но принципиально в обозримом будущем меняться не будет. Его техническое проектирование на системном уровне завершено более 3х лет назад.

Вот если бы так измеряли эфемериды GPS, тогда другое дело

Так производят траеткорные измерения почти всех КА. От "Розетты" до МКС и аппаратов СНС. Различаются лишь требования по точности и, соответственно, периодичность и точность калибровки наземного и космического сегмента.

[PIN]

И, да, Галилео сейчас находится на этапе IOV. И это значит, что, в том числе, определяется достижимая точность радиометрических измерений и ее соответствие системным требованиям. Так что, Кируна и Куру работают на каждом проходе по-максимуму, "от горизонта до горизонта".

[PIN]

беззапросные системы дают погрешность измерения псевдодальности в единицы см, реально, 10-20 см, в зависимости от переотражений.

Задача состоит в определении параметров орбитального движения.
В случае с радиометрией на этапе уточнения параметров и при достаточном интервале измерений (как по времени, так и по частям орбиты) баллистики иногда просто _выкидывают_ (не используют вообще) данные по дальности. Допплера достаточно, он. собственно, и определяет точность в итоге. Так как сам по себе более точен.

[Yura_L.]

Так это совсем не ГЛОНАСС. А наоборот, Галилео...

Да хоть GPS - радиометрия везде одинаково работает. Физика-то одна.

Так всяк по-своему с ума сходит.  Кому-то нравится радиодальномер с ответчиком, кому-то оптика. Результат можно получить с помощьюю и того, и другого.
Я лично видел только результаты лазерных и беззапросных измерений по ГЛОНАССу.

По поводу картинки Галилео-вского радара - интересно, конечно, но есть некоторые сомнения.
Такую махину городить по 10 штук на одном пункте тоже никто не будет. Однако спутников обычно видно порядка 10 штук, а диаграмма направленности такого зеркала очень узкая, и следить приходится только за одним. А поскольку следить нужно все же за всеми, то приходится, наверное, урезать длительность сеанса измерений, примерно в эти самые 10 раз. Опять же такую махину быстро перестроить с одного спутника на другой тоже не получится. Станцию Орбита, к примеру, перестраивали аж 10 минут (судя по 10-минутным техническим перерывам). Понятно, что прогресс на месте не стоит, но все же.
Итого, от времени наблюдения одного спутника 2-4 часа останется минут 10-15, а то и меньше.

[PIN]

Так всяк по-своему с ума сходит. Кому-то нравится радиодальномер с ответчиком, кому-то оптика.

Заблуждаетесь.

[Yura_L.]

Так всяк по-своему с ума сходит. Кому-то нравится радиодальномер с ответчиком, кому-то оптика.

Заблуждаетесь.

Может быть. Но сейчас активно внедряется сеть беззапросных измерительных станций именно в целях эфемеридно-временного обеспечения ГЛОНАСС. И в ближайшем будущем это будет основным средством измерений. Это совершенно достоверно.
А GPS, похоже, уже давно используют такой метод. Но тут не знаю, лично не проверял.

[PIN]

Но сейчас активно внедряется сеть беззапросных измерительных станций именно в целях эфемеридно-временного обеспечения ГЛОНАСС.

Такие сети есть, причем давно.
http://igscb.jpl.nasa.gov/
http://igscb.jpl.nasa.gov/components/prods.html

И один из центров обработки данных, выдающий продукты, упомянутые выше - в соседнем здании, я прекрасно этих ребят знаю.
http://www.esa.int/esaNA/SEMY3ZEFWOE_index_0.html

Но это никак не отменяет радиометрию и средства ее калибровки, а дополняет.