Глонасс (космический аппарат)
«Глона́сс» (наименование по ОКР: «Ураган», Индекс ГРАУ: 11Ф654, 14Ф17 и 11Ф654М) — серия космических аппаратов (КА) советской и российской глобальной навигационной системы ГЛОНАСС 1-го поколения, разработанная и выпускаемая ОАО «ИСС» имени академика М. Ф. Решетнёва. В 2003 году сменилась 2-ым поколением — «Глонасс-М». В настоящее время в работе 24 спутника (+ 2 резервных) ГЛОНАСC.
Содержание
Тактико-технические данные
- масса — 1415 кг
- расчетный срок службы — 3 года
- мощность СЭП — 1000 Вт
- ширина диаграммы направленности передающей антенны 38°
- скорость передачи навигационных сообщений 50 бит/с
- скорость передачи псевдослучайного дальномерного кода 511 кбит/с
- начало летных испытаний — 12 октября 1982 года
- выводился ракетой-носителем «Протон» с космодрома Байконур
Орбитальная структура спутников ГЛОНАСС
Полная орбитальная структура системы ГЛОНАСС должна состоять по плану из 24-х работающих спутников, равномерно размещенных в трех орбитальных плоскостях. Группировка ГЛОНАСС (на 26.11.2010) состоит из 26 КА (Космических Аппаратов), из них
- Используются по целевому назначению: 20 КА
- Выведены на техобслуживание: 4 КА
- Орбитальный резерв: 2 КА
Орбитальные плоскости разнесены относительно друг друга на 120° (по абсолютной долготе восходящего узла. Плоскостям присвоены номера 1,2,3 с возрастанием в направлении вращения Земли. Номинальные значения абсолютных долгот восходящих узлов идеальных плоскостей, зафиксированных на 00 часов Московского времени 1 января 1983 года, равны:
215°15′00″ + 120°(i-1), где i — номер плоскости (i = 1,2,3)
Номинальные расстояния между соседними спутниками ГЛОНАСС в орбитальной плоскости по аргументу широты составляют 45°.
Средняя скорость прецессии орбитальных плоскостей равна (-0,00059251) радиан/сутки.
Спутникам 1-й плоскости присвоены номера 1-8, 2-й плоскости — 9-16, 3-й плоскости — 17-24, с возрастанием против направления движения спутника.
Аргументы широты спутников с номерами j = N + 8 и j = N + 16 отличаются от аргументов широты спутников с номерами j = N и j = N + 8 на +15°, соответственно, (где N = 1…8) и составляют на 00 часов Московского времени 1 января 1983 года: 145°26′37″+ 15°, где j = (1…24) — номер спутника;
— то есть целая часть числа (j — 1)/8.
Другими словами, орбитальные плоскости сдвинуты относительно друг друга по аргументу широты на 15град.
Максимальные уходы спутников относительно идеального положения в орбитальной плоскости не превышают 5град. на интервале 5 лет.
Интервал повторяемости трасс движения спутников и зон радиовидимости для наземных средств — 17 витков (7 суток, 23 часа 27 минут 27 секунд).
Драконический период обращения спутника ГЛОНАСС — 11 часов 15 минут 44 секунды.
Высота орбиты — 19100 км (18840…19440 км).
Наклонение орбиты — 64,8 +0,3°.
Такая конфигурация орбитальной структуры позволяет обеспечивать глобальную и непрерывную зону действия системы, а также оптимальную геометрию взаимного расположения спутников для повышения точности определения координат.
Выведение спутников ГЛОНАСС на орбиту осуществляется с космодрома Байконур с помощью ракеты-носителя «Протон», разгонного блока 11С861-01 и СЗБ 11Ф639.М0000-0-01. Одним носителем одновременно выводятся три спутника ГЛОНАСС.
Перевод каждого спутника в заданную точку орбитальной плоскости производится с помощью собственной двигательной установки.
Структура навигационного сообщения спутника ГЛОНАСС
- Навигационное сообщение предназначено для проведения потребителями навигационных определений, привязки к точному времени и для планирования сеансов навигации. Проще говоря, передаются исходные данные для вычислений на аппаратуре потребителя (ГЛОНАСС-приемник).
- Содержание навигационного сообщения
По своему содержанию навигационное сообщение подразделяется на оперативную и неоперативную информацию.
- Оперативная информация относится к тому НКА, с борта которого передается данный навигационный радиосигнал и содержит:
оцифровку меток времени НКА (для синхронизации часов спутника и потребителя; сдвиг шкалы времени НКА относительно шкалы времени системы ГЛОНАСС (время на спутниках может различаться в пределах наносекунд); относительное отличие несущей частоты излучаемого навигационного радиосигнала от номинального значения (так как у спутника возможен уход несущей частоты от заданной, это важно при оценке доплеровского сдвига частоты, например, для определения скорости движения потребителя); эфемериды НКА (это незначительные отклонения спутника от заданной траектории, влияет на точность определения координат).
- Неоперативная информация содержит альманах (описание орбит спутников) системы, включающий в себя:
данные о состоянии всех НКА системы (альманах состояния — это более статичный параметр чем эфемериды, актуален в пределах 5 недель); сдвиг шкалы времени каждого НКА относительно шкалы времени системы ГЛОНАСС (альманах фаз); параметры орбит всех НКА системы (альманах орбит); сдвиг шкалы времени системы ГЛОНАСС относительно UTC(SU).
Переходные к КА «Глонасс-М» модели космических аппаратов
- 1 декабря 2001 года был запущен «Космос-2382» — модифицированная версия КА «Глонасс», на котором испытывались некоторые новые системы [1] . В некоторых источниках его называют «Глонасс-М», хотя фактически это не так. По некоторым источникам модель КА была 14Ф17[2][3] , по другим данным — 11Ф654М[4][5][6] .
- 16 декабря 2003 года и 26 декабря 2004 года были запущены «Космос-2404» и «Космос-2413» соответственно — модель 11Ф654М. По-видимому, 11Ф654М является переходной моделью к 14Ф113 (КА «Глонасс») и передаёт нормальный сигнал «Глонасс-М». На сайте производителя «Космос-2404» проходит как первый КА «Глонасс-М» [7] .