19.5. ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ КА
Использование сетевой СРНС позволяет получить высокоточную навигационную засечку по положению и скорости низкоорбитального КА. Для таких КА число видимых НИСЗ будет больше, чем для околоземных объектов. Это объясняется, во-первых, отсутствием ограничения по углу места, вызванного ионосферной и тропосферной рефракцией, а во-вторых, возникающей здесь новой возможностью наблюдения НИСЗ из-под горизонта. В таком случае вероятность выбора рабочего созвездия НИСЗ по точностным характеристикам, близкого к оптимальному, возрастает.
Примем поэтому в качестве потенциальной оценки точности навигационной засечки ее точность при использовании
идеального созвездия. В гл. 25 будут получены выражения для полуосей корреляционного эллипсоида по высоте и в плане соответственно:
поправки к расчетному положению по геоцентрическому радиусу, вдоль орбиты и по боковому направлению,
сферический радиус зоны радиовидимости
Примем в качестве исходных значения, рассчитанные для сети НИСЗ с периодом
и условий наблюдения, характерных для приземного подвижного П (наблюдения в верхней полусфере). Тогда нормированные погрешности навигационной засечки по положению будут:
Из геометрического подобия погрешностей оценок положения и скорости П (см. гл. 25) следует, что аналогичные оценки будут иметь место для погрешностей навигационной засечки по скорости:
Можно показать, что в этом случае порядок погрешности прогноза будет определяться вековым членом в аргументе широты [26]:
где
возмущение в положении КА, обусловленное погрешностями оценки начальных значений геоцентрического радиуса
и скорости по касательной к орбите Дуто,
угловая скорость КА, к — долгота в орбите.
Из формулы (19.6) с использованием (19.4) и (19.5) получаем оценку точности прогнозирования через точность однократной навигационной засечки:
Для низкоорбитного кругового КА с высотой
угловая скорость его обращения (его среднее движение)
с Отсюда следует важный результат сопоставимости точностных свойств дальномерного и радиально-скоростного методов. Для соизмеримости влияния точностей измерений дальности и радиальной скорости на точность определения наиболее критичного из параметров орбитального движения необходимо потребовать, чтобы
Если это условие не выполняется, то определение орбиты не может быть достаточно точно выполнено по одномоментной засечке положения и
скорости КА и необходимо наблюдение движения на определенном мерном интервале. Подчеркнем, что высказанное утверждение справедливо лишь при условии, что систематические ошибки модели согласованы с погрешностями измерений.
При условии равноточности измерений в указанном выше смысле необходимость в организации мерного интервала будет возникать тогда, когда требуемая точность прогноза на заданном интервале не может быть обеспечена точностью оценки критического параметра по одномоментной засечке из-за случайных или систематических ошибок. Точность определения остальных параметров движения должна иметь такой же порядок, как и требуемая точность прогноза, и определяться точностью засечки.