Сегмент управления

Сегмент управления системы ГЛОНАСС состоит из следующих функциональных компонентов:

центра управления системой;

центрального синхронизатора;

контрольных станций;

системы контроля фаз;

кванта-оптических станций;

аппаратуры контроля поля.

Все компоненты функционально связаны между собой. Наземный сегмент осуществляет:

-траекторные измерения для уточнения и прогнозирования орбит спутников;

-временные измерения для определения расхождения бортовых шкал времени относительно системной шкалы и синхронизацию бортовых шкал;

-формирование и выгрузку на спутники массива служебной информации, включая эфемериды, альманах и временные поправки;

-контроль за работой бортовых систем НКА на основе телеметрической информации;

-контроль за содержанием навигационных сообщений НКА;

-слежение за характеристиками навигационного поля.

Наземные станции слежения находятся в точках, координаты которых опредепены с максимальной доступной точностью и предназначены для проведения траекторных и временных измерений и сбора телеметрической информации. С их помощью также происходит выгрузка служебной информации в бортовое запоминающее устройство НКА.

Сеть станций слежения СНС ГЛОНАСС выгодно отличается от аналогичной сети GPS тем, что расположена только на территории своей страны. Отчасти этому способствует большая протяженность российской территории с востока на запад.

Измерения траекторных параметров осуществляются запросным способом. По запросу со станции слежения спутник формирует ответ. По задержке ответа и доплеровскому сдвигу частоты определяются дальность до спутника с погрешностью не более 2...3 м и его радиальная скорость. Одновременно с измерением траекторных параметров происходит сбор телеметрической информации и выгрузка служебных данных.

В настоящее время на территории России, кроме Центра управления, действует семь станций слежения. На данный момент существующая сеть станций считается достаточной, так как даже при выходе из строя одной из станций, она равноценно заменяется другой, благодаря избыточности системы. Кроме того, на станциях предусмотрено тройное резервирование аппаратуры.

Входящие в состав наземного комплекса кванта-оптические станции предназначены для периодического высокоточного измерения дальности до НКА при помощи лазерного дальномера. В настоящее время используется несколько типов кванта-оптических станций, в том числе расположенных за пределами России. Так, например, кванта-оптическая станция Майданак (Узбекистан) позволяет измерять дальность до объектов на высотах до 40 ООО км. Дальномерная ошибка станции не превышает 1, 5...1, 8 см, а угло

Для эффективной работы кванта-оптических станций требуется наличие хорошей оптической видимости в ночное время, поэтому они, как правило, применяются не при систематическом наблюдении за НКА, а для юстировки радиодальномерных каналов.

Кроме измерения траекторных и временных параметров НКА, наземные станции слежения обеспечивают контроль за качеством навигационного сервиса СНС. Поскольку координаты эталонных приемников точно определены, для каждого видимого НКА можно рассчитать прогнозируемые значения псевдодальностей и псевдоскоростей в заданные моменты времени.

В режиме контроля НКА происходит сбор навигационных сообщений от всех видимых спутников (при завершенной системе их может быть от 8 до 11) и измерение псевдодальностей и псевдоскоростей. Затем, в автономном режиме, происходит обработка и проверка полученной информации.

При обнаружении неисправности спутника сигнал об этом автоматически передается в Центр управления, где принимается решение об ограничении функциональности или выведении спутника из системы и о мерах по устранению неисправности.

В режиме контроля навигационного поля происходит решение навигационной задачи по оптимальному созвездию над станцией слежения. Результат определения координат сравнивается с эталонным. С неисправным спутником может быть проведен сеанс запроса телеметрии для поиска неисправности. После анализа ситуации на борт спутника может быть передана команда включения в навигационное сообщение признака неисправности этого НКА или пересчет и перезагрузка обновленного массива навигационных данных.