В системе ГЛОНАСС пользователь ориентируется по навигационным спутникам как по маякам. Эти маяки удалены на расстояние около 20 000 км и движутся относительно поверхности земли со скоростью более 3 км/с. Но при этом спутники непрерывно передают параметры, позволяющие рассчитать их положение с точностью порядка метра. И чем точнее эти параметры, тем точнее вы, как пользователь системы, можете определить своё местоположение.
Задача определения траектории движения спутника и ухода его собственных часов, она же задача "эфемеридно-временного обеспечения", решается сегментом контроля и управления системы.
Для оценки положения и ухода часов спутников, спутники и их сигналы наблюдаются во множестве стационарных пунктов с известными координатами. Наблюдаются как пассивно, в радиодиапазоне, так и активно в оптическом. За оптический диапазон отвечают квантово-оптические станции, КОС. Они отправляют в направлении исследуемого спутника короткие лазерные импульсы. На спутнике расположен уголковый отражатель (наподобие катафота), отражающий эти импульсы обратно. По задержке отраженного импульса определяют расстояние до спутника с высокой точностью.
При этом КОС часто совмещается с беззапросной измерительной станцией (БИС), т.е. навигационным приемником. Так мы можем сравнить дальность, измеренную лазером, с дальностью, измеренной по радиосигналу. И оценить уход собственных часов спутника.
Россия владеет собственной сетью КОС, в том числе несколькими станциями за пределами страны. Например, в Бразилии и ЮАР. Но мировая сеть КОС значительно больше, она объединена в международную службу лазерной дальнометрии (англ. International Laser Ranging Service, ILRS).
Издание Navigation outlook в начале мая сообщило, что некоторые станции международной сети прекратили передачу данных о спутниках ГЛОНАСС в коллективный центр ILRS. Количество таких станций не уточняется.
Отсутствие измерений потенциально может снизить качество работы системы ГЛОНАСС. Ущерб зависит от того, использовались ли измерения от этих станций ранее, как использовались, с каким весом, есть ли поблизости другие доступные станции. Я полагаю, что если влияние и будет, то минимальное - всегда хорошо иметь дополнительный источник данных для проверки собственных станций. Было бы замечательно в комментариях к статье узнать мнение представителей профильных организаций, таких как СВОЭВП, НПК СПП и др.
Комментарии (13)
baldr
11.05.2022 17:22+3Если верить, например, этой статье, то скоро и не потребуются больше ГЛОНАССу никакие международные службы.
Korogodin Автор
12.05.2022 00:53+2Вынужден согласиться с тем, что риск деградации спутникового созвездия выглядит выше, чем риск деградации наземного сегмента.
vanxant
12.05.2022 00:39+1Здесь надо понимать, что гравитационное поле Земли весьма отличается от сферического,
картинко
а орбит строго говоря вообще нет, фактические траектории разомкнуты. Плюс спутники ещё сносит всякий солнечный ветер с лунными и юпитерианскими приливами. Эфемериды как раз и описывают наблюдаемые с Земли точные траектории, в данном случае спутников ГЛОНАСС.
Уход часов в данном случае не так важен, как уход траекторий. При "холодном старте", пока приёмник GNSS не загрузил свежие эфемериды спутников, он легко может врать метров на 200.
Соответственно, если отвалились, например, наземные станции в Австралии, будут большие проблемы с точностью во всей той части планеты. Правда это ударит в первую очередь по жителям самой Австралии.
Korogodin Автор
12.05.2022 00:57+6Позвольте выступить модератором беседы и немного поправить.
1. Точность оценки ухода часов важна не менее, чем точность оценки положения. Эта ошибка переходит в ошибку позиционирования
2. При холодном старте по определению у приемника вообще нет эфемерид. Вероятно вы имеете в виду включение приемника через пару дней простоя. Но в этом случае типичный приемник не выдаст оценку положения пользователя пока не обновит эфемериды.
Shpakov
12.05.2022 12:06+1
alex_kag
12.05.2022 13:18+1Так вот почему в последние дни резко ухудшилось позиционирование самокатов.....
Jury_78
Как то учитывается, что среда не вакуум?
Korogodin Автор
Я не в курсе расчетов для оптической части, но в радиодиапазоне учитывается. Используются тропосферные и ионосферные модели, они дают порядка единиц метров поправок к дальности. Вероятно, в оптической части используются аналогичные модели, но на видимый диапазон
Jury_78
Спасибо, да все не просто...
Bedal
более, чем непросто. Кроме влияния среды, необходимо учитывать и СТО (влияние скорости полёта по орбите на время), и ОТО (влияние меньшей гравитации на высоте орбиты на время). Без учёта последних двух ошибка в определении координат достигает десятка метров.
konst90
Вообще да, но это не то чтобы сильно решает. Показатель преломления воздуха 1.0003, что на 100 километров атмосферы даст 30 метров погрешности. Реально же ещё меньше, потому что 1.0003 это для нормальных условий, а с ростом высоты они перестают быть таковыми. Так что - единицы метров, но их надо учитывать.
Jury_78
Хорошо, что общую погрешность небольшая. Но справедливости ради... показатель преломления зависит от много, например от наличия паров воды, плотности среды (температуры)...