Космічний сегмент GPS-спостережень.

Космічний сегмент

До космічного сегменту GPS входять 24 супутника, які обертаються навколо Землі по шести орбітам, з періодом обертання 12 годин. Орбіти супутників розраховані таким чином, щоб у будь-якій точці земної кулі в будь-який момент часу можна було спостерігати не менше 4 супутників. Це мінімальна кількість супутників, необхідних для визначення просторових координат: довготи, широти і висоти.

ПКА складається з певного числа («сузір'я») навігаційних супутників.

Основна функція ПКА - формування і випромінювання радіосигналів, необхідних

для визначення місця розташування користувачів. Для цього на кожному

супутнику встановлено наступне обладнання: апаратура для прийому та

передачі радіосигналів, бортовий комп'ютер, бортовий високоточний атомний

еталон частоти і часу, сонячні батареї живлення, двигуни коректування орбіт.

Бортові еталони часу і частоти забезпечують практично синхронне

випромінювання навігаційних сигналів усіма супутниками, що є обов'язковою

умовою для реалізації беззапитних вимірювань в приймальниках користувачів.

Вибір складу та конфігурації орбітального угрупування навігаційних

супутників забезпечує задану робочу зону (одночасне спостереження в будь-

якій точці Землі), можливість реалізації різних методів вимірювань,

безперервність і точність координатних визначень.

ПКА GPS складається з 24-х супутників (з них 3 резервних), розташованих

по чотири в шести орбітальних площинах, розгорнутих через 60°. Нахил площин

до екватора дорівнює 55°. Орбіти практично кругові. Середня висота супутників

20145 км, період обертання приблизно 11 год 57 хв, швидкість переміщення

вздовж орбіти близько 3,9 км/с. Середній термін служби супутників - 10 років.

Для передачі навігаційних сигналів (далекомірних кодів, міток часу,

даних про координати супутника, ідентифікаційних ознак та ін) на кожному

супутник є генератор основних коливань з опорною частотою 1,023 МГц (C/A-

код) і 10,23 МГц (P-,Y-код). Ці коливання випромінюють на несучих частотах

¦1 = 1575,42 Мгц (L1) з довжиною хвилі 19,0 см і ¦2 = 1227,60 МГц (L2) з

довжиною хвилі 24,4 см. Частота L1 модулювати двома далекомірними кодами:

точним (Precision) P-кодом і легкодоступним (Clear Acquisition) C/A-кодом.

Частота L2 модулювати одним P-кодом. P-код, на відміну від C/А -код,

призначений для санкціонованих (в основному, військових) користувачів GPS.

Усі супутники GPS використовують ті самі частоти, але кожний

супутник має свій код. У будь-який час, без попереднього повідомлення, може

бути введений так званий режим виборчого (селективного) доступу SA

(Selective Availability), при якому навмисно з метою зниження точності

вимірювань спотворюють далекомірний код і ефемериди супутників. З цією ж

метою передбачено режим додаткового шифрування AS (Anti-Spoofing), коли

P-код переводиться в новий, Y-код.

Супутники по своїй модифікації і функціональними можливостями

об'єднані в групи - блоки I, II і II R. В даний час на орбіті функціонують

супутники блоків II і II R. Проектується запуск супутників нового покоління -

блок II F - зі збільшеним терміном служби, в яких планується ввести другу

«громадянську» частоту L5.

ПКА ГЛОНАСС складається з 24-х супутників (з них 3 резервних),

розташованих по вісім супутників в трьох орбітальних площинах, розгорнутих

через 120°. Нахил площин орбіт до екватора дорівнює 64,8°. Середня висота

супутників 19100 км, період обертання приблизно 11 год 16 хв. Оснащення

супутників таке ж, як і в GPS. Крім того, супутники ГЛОНАСС додатково обладнані

відбивачами, а наземні станції спостереження - лазерними далекомірами.

У ГЛОНАСС використовується основна частота 0,511 МГц. Частоти L1 і

L2 мають індивідуальні значення для кожного супутника (у діапазоні 1602,56 ...

1615,5 - для L1, 1246,44 ... 1256,5 - для L2). Вони знаходяться в точному

співвідношенні 9/7, довжини хвиль близькі до 18,7 і 24,1 см. У ГЛОНАСС всі

супутники мають однакові коди: високої (ВТ) і стандартної (СТ) точності, без

штучного зниження точності.