Орбитальные плоскости системы ГЛОНАСС
Орбитальная группировка ГЛОНАСС представляет собой систему из 24 космических аппаратов. Спутники, регулярно отправляют сигналы, образующие навигационное поле, которое, в свою очередь, распространяется на всю Землю и близ нее.
Строение системы таково, что в каждой точке нашей планеты в данное время видно сразу минимум четыре космических аппарата, их взаимное расположение в пространстве и качество испускаемых ими радиосигналов дает возможность производить измерения координат и времени.
Требование по количеству спутников в орбитальной группировке получено на том, что заданные параметры точности навигационного обеспечения могут быть определены в системе ГЛОНАСС при наличии в составе системы минимум двадцати одного летательного аппарата (по семь спутников на орбите). Оставшиеся спутники представляют собой "горячий" резерв и устойчивость системы.
Космические аппараты ГЛОНАСС вращаются на трех почти круговых орбитах. Высота орбит – от 18 840 до 19 440 километров (средняя высота 19 100 км), из-за чего мы можем отнести российскую глобальную навигационную систему к среднеорбитальным спутниковым системам. Точность постановки спутника на орбиту составляет: по периоду обращения 0.5 с; по аргументу широты 1 градус; по отклонению от центра |0.01|; по наклонению орбиты |0.3|.
Орбиты вращения космических аппаратов разнесены по долготе восходящего узла на 120 градусов. При полном созвездии на каждой орбите равномерно располагаются по восемь спутников со средним сдвигом по аргументу широты 45 градусов.
Спутники в других орбитальных плоскостях развернуты на 15 градусов по аргументу широты. Номера орбитальных плоскостей присваиваются им по направлению вращения Земли, а номера позиций по порядку расположения на орбите в определенный момент — назначаются против их движения. Космические аппараты, находящиеся на этих местах, часто обозначаются по их соответствующим (системным) номерам, совпадающих с номером позиции, невзирая на известную неоднозначность этого термина.
При этом КА с системными номерами № 1 ... № 8 движутся по первой орбитальной плоскости, Номера от 9 до 16— по второй и 17 ... 24 — по третьей, соответственно.
Средние величины абсолютных долгот восходящих узлов теоретических орбит, которые определены на 0 ч 00 мин 00 с 1.01.83 г. (московского декретного времени), равны = 25115'00'' + 120*(i-1). Наилучшие значения аргументов широты космических аппаратов с системными номерами i = N + 8 и i = N + 16 смещены от аргументов широты с номерами i = N и i = N + 8 , соответственно, на 15, где N = 1,...,8 и составляют на 0 ч 00 мин 00 с 1.01.83 (московского декретного времени) величины = 14526'37" + 15 * (27 - 3i + 25ji), где i - системный номер спутника.
У летательных аппаратов системы ГЛОНАСС отсутствует резонанс по отношению к вращению нашей планеты. Период вращения спутников выбран так, что примерно за 8 земных суток получается 17 полных кругов вокруг Земли. Начало каждого оборота смещается от поверхности Земли приблизительно на двадцать первой долготе. Каждые восемь дней летательный аппарат проходит над одной точкой. Из-за смещения летательных аппаратов в орбитальных плоскостях все они движутся относительно поверхности нашей планеты практически по одному и тому же пути (полосе). Это свойство позволяет с большой точностью определить орбиты спутников и параметры вращения Земли. Орбитальная группа космических аппаратов отечественной спутниковой системы с несинхронными практически идеальными круговыми орбитами стабильнее по сравнению с группировкой спутников Global Position System с синхронными орбитами c периодом вращения по 12 часов. Структура орбитальной группировки, которую мы разбираем может обеспечить фактически непрерывное и абсолютное покрытие земли и околоземного пространства (включая ближнее космическое пространство) навигационным полем с заданным функционалом. Лучшая видимость космических аппаратов в ГЛОНАСС на широтах, которые больше 50 градусов выше, чем в системе GPS из-за того, что они обладают большим наклонением орбит спутников отечественной системы. Орбитальный состав спутников ГЛОНАСС отличается большей устойчивостью и не нуждается в дополнительных коррекциях на протяжении всего срока существования спутников. Так максимальные уходы спутника относительно идеального места на орбите не превышают |5| на интервале в пять лет. Помимо того, структура полностью сохраняет свои рабочие свойства при поломке сразу до 6 спутников (по два в каждой плоскости).
Поддержание орбитальной группировки производится путем запуска новых спутников при понижении их общего числа в плоскости менее восьми. Постановка спутника в запланированную плоскость орбиты осуществляется по групповой схеме (три спутника сразу) на ракетоносителе.
Размещено: 16.02.2017
