ГЛАВА 12. ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЕТЕВЫХ СПУТНИКОВЫХ РНС
12.1. ПРИМЕНЕНИЕ ССРНС — ОСНОВА КООРДИНАТНО-ВРЕМЕННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
Развитие радионавигационных средств на протяжении всей истории их существования неизменно стимулировалось расширением области применения и усложнением задач, возлагавшихся на них, и прежде всего ростом требований к их дальности действия и точности. Если в первые десятилетия радионавигационные системы обслуживали морские корабли и самолеты, то затем состав их потребителей значительно расширился и в настоящее время охватывает все категории подвижных объектов, принадлежащих различным ведомствам. Если для первых
амплитудных радиомаяков и радиопеленгаторов — была достаточна дальность действия в несколько сотен километров, то затем постепенно требования к дальности возросли до 1 ...2,5 тыс. км (для внутриконтинентальной навигации), до 8... 10 тыс. км (для межконтитентальной навигации) и, наконец, превратились в требования глобального навигационного обеспечения. Что касается точности, то поначалу устраивала точность в несколько километров, затем оказалось возможным реализовать точности в сотни метров и, наконец, с появлением технических возможностей для создания сетевых СРНС удалось удовлетворить требованиям на уровне десятка метров. Но требования продолжают ужесточаться, возникает необходимость в дециметровых и сантиметровых точностях, которые можно обеспечить, совершенствуя сетевые СРНС и применяя в них дифференциальный режим работы.
К настоящему времени в арсенале радионавигационной техники скопилось немало РНС, отличающихся между собой дальностью действия и точностью, что предопределяет различие их в принципах действия. Средства ближней навигации (РСБН) в диапазоне УКВ используют импульсные дальномеры и фазовые или частотные угломерные устройства на примерах системы
Из средств дальней радионавигации
(РСДН) можно отметить длинноволновые «Чайку» и «Лоран-С», работающие в импульсно-фазовом режиме, и сверхдлинноволновые «Омегу» и «РСДН-20» с фазовыми измерениями. Находят также применение амплитудные многолепестковые радиомаяки типа «ВРМ-5» и «Консол». Низкоорбитные спутниковые РНС «Цикада» и «Транзит», основанные на доплеровских (частотных) измерениях, широко обеспечивают кораблевождение. Наконец, находятся в стадии интенсивного развертывания средне-орбитные сетевые СРНС «Глонасс» и «Навстар», обладающие самыми высокими показателями: глобальностью, высокой точностью, непрерывным обслуживанием неограниченного числа потребителей. Возникает естественный вопрос: по какому пути пойдет дальнейшее развитие радионавигационной техники и какое место займут сетевые СРНС?
Общая схема дальнейшего развития средств навигационно-временного обеспечения может представляться в следующем виде. Сетевые СРНС «Глонасс» и «Навстар» к 1995 гг. должны быть развернуты до полного состава своих сетей НИСЗ. При этом внедрение дифференциального режима навигационных определений повысит точность местоопределения, а возможная реализация угловых измерений по сигналам спутников расширит область их применения на определение ориентирных направлений. Должна существенно возрасти эксплуатационная надежность этих систем, в частности, за счет автоматизации процессов выработки эфемеридной информации и синхронизации ШВ сети НИСЗ. Значимость наземных разностно-дальномерных РНС длинноволнового и сверхдлинноволнового диапазонов (при импульсно-фазовых и фазовых измерениях) заметно снизится. Системы эти сохранятся в основном как дублирующие средства. Правда, сверхлинноволновые ФРНС по-прежнему останутся единственными системами, сигналы которых можно принимать под слоем воды (льда).
Наряду с глобальным использованием наиболее универсальных РНС «Глонасс» и «Навстар» могут найти развитие высокоточные РНС локального действия, работающие в пределах прямой видимости. Они будут дополнять сетевые СРНС в тех районах, где в глобальном навигационном поле обнаружатся зоны недостаточной точности.
Синхронизация излучения всех радионавигационных средств с помощью сигналов СЕВ будет способна объединить частные радионавигационные поля в Единое радионавигационное поле, что позволит более гибко предоставлять навигационно-временное обеспечение различным потребителям в необходимых районах.
Важно подчеркнуть, что основу Единого поля составит глобальное поле сетевых СРНС, которое при успешном развитии международного сотрудничества будет образовано полями обеих систем «Глонасс» и «Навстар». В бортовой аппаратуре
навигационно-временного обеспечения подвижных объектов, создаваемой в виде комплексов соответствующих средств, основным радионавигационным каналом явится канал сетевых СРНС, позволяющий определять полный вектор состояния подвижного объекта — три его координаты, три составляющие вектора скорости, поправки к бортовой ШВ и к частоте местного эталонного генератора.
Поскольку потребителями ССРНС будут не только подвижные объекты, но и стационарные, нуждающиеся в высокоточном определении их координат и поправок к местной ШВ, речь может идти не только о навигационно-временном обеспечении, но и о более широкой задаче — координатно-временном обеспечении. Применительно к такой постановке вопроса можно также утверждать, что основу координатно-временного обеспечения составит именно применение сетевых спутниковых РНС.