Об оценке требований к точности спутниковой навигации на основе анализа современного состояния КВНО потребительских систем гражданского назначения

Объективно, имеющиеся неопределенности знания таких факто-

ров, как нецентральность ГПЗ, неточность знания притяжения Солнца,

Луны, Венеры, Юпитера и других внутренних планет Солнечной си-

стемы, прямое и отраженное световое давление, приливные деформа-

ции Земли, океанские приливы, поправки общей теории относитель-

ности и других факторов, неизбежно будут приводить к смещению

(дрейфу) спутника относительно земной поверхности.

Несмотря на то что ускорения, испытываемые от, скажем, прямо-

го светового давления (уровня

−

м/с

) и приливных деформаций

Земли (уровня

−

м/с

), составляют, на первый взгляд, практически

неосязаемые величины, через 30 суток вызванные ими максимальные

отклонения от номинальной точки стояния составят соответственно

примерно, 2,4 и 8,5 м.

Как следствие, напрашиваются следующие возможные пути реше-

ния проблемы: либо все же повышать точность и достоверность зна-

ний параметров ФВКО, насколько это возможно, и технически реали-

зовывать прецизионный БНО, либо сознательно (с учетом имеющихся

возможностей технических систем) ограничить допустимую точность

БНО до уровня разрешенных отклонений, вызываемых дрейфом, с

поддержанием параметров орбиты наиболее близко к идеальным ста-

ционарным значениям в районе заданной точки стояния посредством

управления движением центра масс ГСИЗ, состоящего в периодиче-

ском проведении коррекций его орбиты.

У первых поколений выводимых на ГСО спутников корректирова-

лись, как правило, лишь параметры, определяющие смещение спутни-

ка по долготе так, чтобы спутник гарантированно оставался в пределах

“геостационарного пояса” (“пояса Кларка”).

За прошедшее время многое изменилось. Используемые в прошлом

классические методы определения эфемерид и, как следствие, астро-

номических постоянных планет и Луны основывались главным обра-

зом на оптических наблюдениях. Революционным явилось широкое

применение радиотехнических и особенно лазерных астрономических

измерений. Именно благодаря этим данным ситуация, по крайней мере

для внутренних планет, радикально изменилась. По мере накопления

результатов измерений, получаемых с использованием АМС (главным

образом Viking, Pathfinder, MGS и Odyssey), были разработаны высоко-

точные теории определения эфемерид внутренних планет с точностью

миллисекунд дуги. При этом СКО наблюдений приблизительно оце-

нивались значениями: для Меркурия — 1,4 км, для Венеры и Марса —

0,7 км, для АМС Viking — 8,8 м, Pathfinder — 5,1 м, MGS и Odyssey —

1,4 м.

Как следствие, удалось создать высокоточные динамические мо-

дели эфемерид планет и Луны (ЕРМ). Лучшая из действующих зару-

бежных моделей DE405/LE405 при этом превосходит, например, ранее

54 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2015. № 5