Екінші дәуірдегі ГЛОНАСС серіктік жүйесі

Глобальды Навигациялық Серіктік Жү йе ГЛОНАСС – ресейлік серіктік навигациялық жү йе. Жү йенің негізі 64, 8˚ кө лбеулікпен жә не жер бетінен 19 100 км қ ашық тық та 3 орбиталық жазық тық та қ озғ алатын 24 серік болып табылады.

Жер бетінің барлық территорияларын ү здіксіз навигациялау ү шін 24 серіктен қ ұ ралатын толық орбиталық топталу керек.

Негізгі сипаттамасы мен қ ұ рылымы

СРНЖ ГЛОНАСС (Глобальды Навигациялық Серіктік Жү йе) жоғ ары жиілікпен жене ү зіліссіз кең істіктегі (ү шө лшемді) қ озғ алыс векторы жылдамдығ ының орнын анық тау ү шін, сонымен қ атар ғ арыштық, авиациялық, тең іздік жә не қ ұ рлық тық қ олданушылар Жердің немесе жердің айналасындағ ы кең істіктің кез келген нү ктесінде уақ ытты анық тауғ а арналғ ан. Қ азіргі кезде ол 3 ішкі жү йеден немесе сегменттерден қ ұ ралады:

Ғ арыштық аппараттардың сегменті, оларғ а орбиталардағ ы ГЛОНАСС навигациялық серіктері жатады. Серіктерге орнатылғ ан аппаратура жерге сигналдардың берілуін жү зеге асырады. Оның негізінде серік пен жердегі бақ ылау нү ктесінің қ ашық тығ ы ө лшенеді жә не серіктер эфемеридтері, сағ аттарының кө рсеткіштеріне тү зетулер жә не т.б. туралы ақ парат жинайды;

Бақ ылау жә не басқ ару сегменті, оларғ а жерде орналасқ ан орталық жетекші станция жә не бү кіл жер шары бойынша таралғ ан бірнеше басқ ару жә не бақ ылау пункттері жатады. Бұ л сегменттің негізгі міндеті серіктердің жұ мысқ а қ абілетін бақ ылау, параметрлерді жү йелі тү рде нақ тылау жә не сағ аттық кө рсеткіштергн тү зетулер енгізу;

Тұ тынушылар сегменті, оларғ а кең таралғ ан пайдаланушы аппаратураларының барлық жиынтығ ы кіреді. Оның кө мегімен радиосигналдарды қ абылдап, қ ажетті мә лімет алынады.

ГЛОНАСС-та навигациялық анық таулар тұ тынушылар аппаратурасындағ ы сұ раныс ө лшемдері псевдоалшақ тық тар мен псевдожылдамдық тарды 4 (немесе 3 серік, егер қ осымша ақ парат бар болса) серіктен қ абылдау арқ ылы, сонымен қ атар сол серіктерден алынғ ан навигациялық мә ліметтерді ескере отырып жү зеге асырылады. Серіктік радиосигналдар арқ ылы берілетін навигациялық ақ паратта ә р тү рлі параметрлер жайлы, соның ішінде сол уақ ыттағ а серіктердің қ озғ алу мен орналасуы жайлы қ параттар беріледі. Осы мә ліметтерді ө ндеу нә тижесінде ГЛОНАСС пайдаланушылар аппаратурасының 3 (2) координатасын анық тайды, оның жер жылдамдығ ының шамасы мен векторының бағ ытын, ағ ымдағ ы уақ ытты анық тайды.

Серіктер бү кіл жү йені энергиямен қ амтамасыз етіп тұ ратын кү н батареяларымен жабдық талғ ан.

24. Координаталардың жердегі геоорталық тық жү йелері. Координаталардың тікбұ рышты жә не геодезиялық жалпы жердегі жү йелері. ПЗ-90 координаталар жү йесі жә не WGS-84 жү йесі.

Жер біркелкі сфера болып кө рінгенімен, оны космостан қ арағ анда біркелкі еместігіне кө з жеткізуге болады. Жердің кез–келген нү ктесінің координатасын анық тау ү шін GPS эллипсоид негізінде алынғ ан геодезиялық координаталар жү йесін қ олданады.

Геодезиялық координата жү йелерінің бірі жердегі геоорталық координаталар жү йесі болып табылады. Жерлік геоорталық координаталар жү йесі деп – бастапқ ысы Жер салмағ ының ортасына бағ ытталғ ан Жердің айналуымен бірге айналатын координаталар жү йесін атайды. Жерлік геоорталық координаталар жү йесінде Жер салмағ ының орталығ ы бастапқ ы болады, ал осьтердің бағ ыты Жер полюсі, экваторы мен Гринвич меридианына байланысты. Бұ л координаталар жү йесі Жердің кең істікте қ озғ алуымен бірге айналады. Бұ л жү йеде координаталары белгілі, Жерде бекітілген нү ктелер уақ ыт ө те келе аздап геофизикалық ә серлерден ө эгеріске ұ шырайды.

Жер денесінің тұ рақ ты нү ктесі болғ андық тан Жер салмақ тарының орталығ ы (геоорталық) кө птеген координата жү йелерінде бастапқ ы ретінде алынады. Бұ л нү кте Жердің гравитациялық ө рісінде қ озғ алатын серіктерді бақ ылау арқ ылы анық талады.

Жалпы жерлік геоорталық тікбұ рышты координаталар жү йесі келесідегідей:

- бастапқ ысы Жер салмақ тарының орталығ ында болады

- Z осі Жердің шартты полюсі арқ ылы ө теді

- X осі экватор жазық тығ ы мен бастапқ ы меридиан қ иылысатын G нү ктесі арқ ылы ө теді

- Y осі экватор жазық тығ ында орналасқ ан.

Жү йе тө мендегі суретте кө рсетілген, оның остері X, Y, Z ретінде белгіленген. Жердегі геоорталық жү йелер космостық геодезия ә дісімен салынғ ан геодезиялық торлар тү рінде жасалады. Мұ ндай торлардың пункттері бү кіл Жер шары немесе маң ызды бө лігі бойынша таралғ ан. Бұ л нү ктелердің орналасуының дә лдігі жоғ ары болғ ан сайын координата жү йелерінің жасалу дә лдігі де жоғ ары болады.

Сурет 2 – геоорталық жерлік координата жү йесі

Жерлік геоорталық координата жү йесіне жү йені жер бетіне бекітетін пункттердің координаталарынан басқ а оны айқ ындайтын кө птеген параметрлер кіреді. Ең алдымен Жердің пішіні мен ө лшемін анық тайтын Жер эллипсоидының параметрлері кіріеді. Эллипсоидты қ ұ ру ү шін екі басты параметр қ олданылады: экваторлық радиус а жә не сығ ылу α. Сығ ылу экваторлық пен полярлық радиустардың (b) қ атынастары ретінде кө рінеді:

(1)

Сонымен қ атар Жердің гравитациондық ө рісін сипттайтын параметрлер, ө зге координаталық жү йелермен байланыстырушы (олардың саны мың дағ ан болуы мү мкін) параметрлер кіреді. Сондық тан, қ азіргі заманғ а сай Жерлік геоорталық координаталар жү йесі Жердің геодезиялық параметрлері жү йесін білдіреді.

Эллипсойдтың пішіні мен ө лшемін анық тайтын басқ а да параметрлерді, мысалы, полярлық радиус b жә не эксцентриситеті e былай анық тауғ а болар еді:

Тікбұ рышты X, Y, Z координаталар B, L, H геодезиялық координаталары арқ ылы есептеледі:

N – бірінші вертикальдағ ы эллипсоид қ исығ ының радиусы. Ол былай анық талады:

Тікбұ рышты координаталардан геодезиялық қ а ауыстырғ анда бойлық келесі формуламен анық талады: , ал ендікті анық таудың бірнеше ә дістері бар. Оларды итеративті жә не тұ йық талғ ан деп бө леді.

Жалпы жерлік координата жү йелерін іске асыру – бұ л кү рделі ғ ылыми мә селе. GPS жү йесі ү шін жалпыжерлік координата жү йелерін іске асыру АҚ Ш – ның Қ орғ аныс Министрлігінің геодезистерімен жасалғ ан халық аралық геодезиялық WGS – 84 жү йесі болып табылады. Ал Ресейлік ГЛОНАСС жү йесінде ПЗ – 90 координата жү йесі қ олданылады. Бұ лардан да дә лірек жалпыжерлік координата жү йелерін іске асыру – бұ л халық аралық ғ ылыми бірлестікпен анық талғ ан халық аралық жерлік есептеу жү йесі ITRF.