Повышение точности и доступности ГЛОНАСС для гражданских потребителей за счет высокоорбитального космического комплекса
Опубликовано: 20.07.2023
Авторы: Топорков А.Г.
Опубликовано в выпуске: #7(139)/2023
DOI: 10.18698/2308-6033-2023-7-2294
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Динамика, баллистика, управление движением летательных аппаратов
Представлены варианты построения высокоорбитального космического комплекса глобальной навигационной системы (ГЛОНАСС) в виде регионального дополнения орбитальной группировки ГЛОНАСС на высокоэллиптических орбитах. Для оценки навигационной обстановки на поверхности Земли предложено рассматривать виртуальное пространство потребителей навигационной информации, в качестве которых выбраны гражданские потребители. Представлен алгоритм расчета значений пространственного геометрического фактора и доступности. Для различных вариантов баллистического построения регионального дополнения орбитальной группировки получены численные значения глобального геометрического фактора, глобальной доступности навигации, среднего значения геометрического фактора при двух ограничениях угла места: более 5º и более 25º. Сформулировано предложение по дальнейшему развитию орбитальной группировки ГЛОНАСС, позволяющее обеспечить повышение точности позиционирования для потребителей навигационной информации.
Литература
[1] Лысенко Л.Н., Корянов В.В., Топорков А.Г. Об оценке требований к точности спутниковой навигации на основе анализа современного состояния КВНО потребительских систем гражданского назначения. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2015, № 5, с. 47–61.
[2] Стратегическое развитие Государственной корпорации по космической деятельности «РОСКОСМОС» на период до 2025 года и перспективу до 2030 года. РОСКОСМОС. URL: https://www.roscosmos.ru/media/files/docs/2017/ dokladstrategia.pdf (дата обращения 10.03.2023).
[3] Пути развития на 2019 год: высокоорбитальный ГЛОНАСС повысит доступность. Информационно-аналитический центр координатно-временного и навигационного обеспечения. URL: https://glonass-iac.ru/news/gnss/3520/ (дата обращения 10.03.2023).
[4] Высокоорбитальный сегмент ГЛОНАСС: планы и реалии. Вестник ГЛОНАСС, 2020, № 8 (60), с. 46–51.
[5] ГОСТ Р 52928–2010. Система спутниковая навигационная глобальная. Термины и определения. Москва, Стандартинформ, 2011, 11 с.
[6] Тяпкин В.Н., Гарин Е.Н. Методы определения навигационных параметров подвижных средств с использованием спутниковой радионавигационной системы ГЛОНАСС. Монография. Красноярск, Изд-во Сибирского федерального университета, 2012, 260 с.
[7] Ватутин С.И., Бирюков А.А., Курков И.К. Сравнительный анализ глобальных дополнений системы ГЛОНАСС. Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы, 2017, т. 4, вып. 4, c. 3–14. https://doi.org/10.17238/issn2409-239.2017.4.3
[8] Ступак Г.Г., Ревнивых С.Г., Игнатович Е.И., Куршин В.В. Выбор структуры орбитальной группировки перспективной системы ГЛОНАСС. Исследования наукограда, 2013, № 3–4 (6), с. 3–11.
[9] Ступак Г.Г., Ревнивых С.Г., Игнатович Е.И., Куршин В.В. Исследование вариантов совершенствования структуры орбитальной группировки ГНСС ГЛОНАСС до 2020 года и далее с учетом доведения ее состава к 2020 году до 30 КА. Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М.Ф. Решетнева, 2013, № 6 (52), с. 23–31.
[10] Ступак Г.Г., Лысенко Л.Н., Бетанов В.В., Звягин Ф.В. Состояние и перспективы совершенствования орбитальных структур навигационных спутниковых систем. Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. Серия Приборостроение, 2014, № 1 (94), с. 3–18.
[11] Шилко И.И., Волошко Ю.Б., Ружилова О.В., Анисимова О.А. Анализ вариантов модернизации структуры орбитальной группировки системы ГЛОНАСС для обеспечения ее конкурентоспособности. Космические аппараты и технологии, 2019, т. 3, № 1 (27), с. 5–12. https://doi.org/10.26732/2618-7957-2019-1-5-12
[12] Ватутин С.И. Пространственный геометрический фактор и развитие ГЛОНАСС. Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы, 2020, т. 7, вып. 3, c. 4–15. https://doi.org/10.30894/issn2409-0239.2020.7.3.4.15
[13] Брагинец В.Ф., Мещеряков В.М., Сухой Ю.Г. Сравнение вариантов построения орбитальной группировки ГЛОНАСС в целях совершенствования ее структуры для наблюдения навигационных спутников. Космонавтика и ракетостроение, 2017, № 1 (94), с. 95–102.
[14] Мещеряков В.М., Брагинец В.Ф., Сухой Ю.Г. Архитектура орбитальной группировки ГЛОНАСС, обеспечивающая глобальное выполнение перспективных требований по среднему значению пространственного геометрического фактора. Инженерный журнал: наука и инновации, 2018, вып. 10. http://dx.doi.org/10.18698/2308-6033-2018-10-1816
[15] Бетанов В.В., Ступак Г.Г., Куршин А.В., Куршин В.В. К вопросу построения региональной орбитальной группировки навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС. Известия Российской академии ракетных и артиллерийских наук, 2016, № 3 (93), c. 122–129.
[16] Зай Яр Вин. Формирование облика орбитальной группировки дополнения ГЛОНАСС для улучшения характеристик спутниковой навигации региональных потребителей. Дис. … канд. техн. наук. Москва, 2021, 178 с.
[17] Топорков А.Г., Корянов В.В., Гашимов Э.М. Исследование возможности повышения точности и доступности системы ГЛОНАСС за счет построения высокоорбитального космического комплекса. Материалы XLV Академических чтений по космонавтике, посвященных памяти академика С.П. Королева и других выдающихся отечественных ученых — пионеров освоения космического пространства. В 4 томах. Москва, 2021, т. 3, с. 88–90.
[18] Мещеряков В.М., Брагинец В.Ф., Сухой Ю.Г. Анализ особенностей технической реализации дополняющего высокоорбитального космического комплекса ГЛОНАСС. Инженерный журнал: наука и инновации, 2019, вып. 2. http://dx.doi.org/10.18698/2308-6033-2019-2-1848
[19] Ватутин С.И. Оценка геометрического фактора для наземного потребителя системы ГЛОНАСС с высокоэллиптическим дополнением. Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы, 2016, т. 3, вып. 3, с. 12–28.
[20] Стандарт эксплуатационных характеристик открытого сервиса (СТЭХОС). Приложение B справочная информация. Редакция 2.2 (6.2019). Королев, 2019, 19 с. URL: https://glonass-iac.ru/news/gnss/3520/ (дата обращения 10.03.2023).
[21] Куршин В. В., Филимонова Д. В. Оптимальное использование космических аппаратов ГНСС в функциональных дополнениях SBAS и GBAS. Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы, 2021, т. 8, вып. 4, с. 31–35.
[22] Карутин С.Н., Панов С.А., Болкунов А.И., Каплев С.А., Тнкозян В.Л. Способ оценки эксплуатационных характеристик услуги абсолютной навигации системы ГЛОНАСС. Пат. № 2722092 Российская Федерация, 2020, бюл. № 15, 48 с.
[23] Болкунов А.И. Научно-методологические основы комплексной оценки эффективности навигационных спутниковых систем. Дис. … д-ра техн. наук. Москва, 2021, 399 с.
[24] Топорков А.Г. СПУТНИК-ИВМ. ПЭВМ №2020617414 Российская Федерация, опубл. 06.07.2020.
[25] Лысенко Л.Н., Разумный Ю.Н. Проектная баллистика спутниковых систем: состояние и перспективы. Сб. докл. конф. «Баллистика вчера, сегодня, завтра». Санкт-Петербург, ВКА им. А.Ф. Можайского, 2006, с. 98–110.