Шпаргалка по "Спутниковым Системам Позиционирования"

1. Расшифровать абривиатуру  LORAN

LORAN - Long Range Aid to Navigation - Навигационное оборудование дальнего радиуса 
действия

2. Какие две системы стали предшественниками GPS?

Военно-морские  силы финансировали две программы, ставшие 
предшественниками GPS: Тransit и Тimation

3. Какие два спутника были самыми первыми в системе NAVSTAR?

Самые первые спутники NАVSTAR на самом деле были двумя переделанными спутниками системы Тimation

4. Какова высота у спутников системы NAVSTAR

20145 км

5. Нарисовать схематически определение местоположения по 2-м радиомаякам

 

 Определение местоположения по двум радиомаякам

 

6. Схематически нарисовать Погрешность определения направления на радиомаяк и обратный угол погрешности определения направления.

а)                                    б)

Погрешность определения направления на радиомаяк (а)  и обратный угол погрешности определения направления (б)

 

7. Схематически нарисовать влияние угловых погрешностей ориентации антенны

Область вероятного местонахождения  объекта

Рис. 1.3. Влияние  угловых погрешностей ориентации антенны

 

8. Схематически нарисовать  определение координат объекта по 3-м  дальностям

 

Рис. 1.4. Определение  координат объекта по трем дальностям

9. Расшифровать абривиатуру  NAVSTAR

NAVSTAR - Nаvigation system with timing and ranging - навигационная система с определением времени и дальности

10. Расшифровать абривиатуру  GPS

GPS – Global Роsitioning System - Система Глобального Позиционирования

11. Расшифровать абривиатуру  ГЛОНАСС (GLONASS)

ГЛОНАСС (GLONASS) - Глобальная навигационная спутнико- 
вая система, или на английском языке Global Navigation Satellite 
System

12. Какие требования предъявляют к СНС?

Предъявляют к  СНС повышенные требования в плане доступности, целостности и непрерывности обслуживания. Дадим определения этим важным терминам:

13. Дайте определение требованию «доступность»

Доступность (готовность) - степень вероятности работоспособности СНС перед ее применением и в процессе применения;

14. Дайте определение требованию «целостность»

Целостность - степень вероятности выявления отказа систе- 
мы в течение заданного времени или быстрее;

15. Дайте определение требованию «непрерывность обслуживания»

Непрерывность обслуживания - степень вероятности сохра- 
нения непрерывной работоспособности системы на заданном 
промежутке времени.

16. Какие основные сегменты в СНС GPS и ГЛОНАСС?

В СНС GPS и ГЛОНАСС высокие эксплуатационные характеристики на структурном уровне достигаются путем совместного функционирования трех основных сегментов: космического сегмента; сегмента управления; сегмента потребителей.

17. Какое функциональное дополнение существует помимо основных сегментов СНС?

Кроме основных сегментов существует такое функциональное 
дополнение, как дифференциальная подсистема (DGPS)

18. Основное назначение НКА

Основное назначение НКА - формирование и излучение сигналов, 
необходимых для решения потребителем задачи позиционирования 
и контроля исправности самого НКА

19. Какое минимальное кол-во НКА необходимо в зоне видимости потребителя?

 Как правило, требуется, чтобы в зоне видимости потребителя находились не менее 3-5 НКА.

20. Состав стандартного НКА

В состав стандартного НКА входят: радиопередающее оборудование для передачи навигационного сигнала  и телеметрической информации; радиоприемное  оборудование для приема команд наземного  комплекса управления; антенны; бортовая ЭВМ; бортовой эталон времени и частоты; солнечные батареи; аккумуляторные батареи; системы ориентации на орбите и т.д.

21. Какие составляющие содержит сигналы НКА?

Излучаемые  НКА сигналы содержат дальномерную и служебную 
составляющие. Дальномерная составляющая используется потребителями непосредственно для определения навигационных параметров - дальности до НКА, вектора скорости потребителя, его 
пространственной ориентации и т.п.

22. Что содержит служебная составляющая сигнала НКА?

 Служебная составляющая содержит информацию о координатах спутников, шкале времени, векторах скоростей НКА, исправности и т.д. 

23. Что содержит дальномерная составляющая сигнала НКА?

Дальномерная  составляющая содержит компоненты стандарт- 
ной и высокой точности. Стандартная точность измерений доступна всем потребителям, а высокая - только авторизованным, т.е. 
имеющим разрешение военных контролирующих органов. Разграничение доступа достигается путем кодирования сигналов высокой 
точности.

24. Из чего состоит сегмент управления?

Сегмент управления состоит из главной станции, совмещенной с 
вычислительным центром; группы контрольно-измерительных 
станций (КИС), связанных с главной станцией и между собой каналами связи; наземного эталона времени и частоты.

25. Из чего состоит сегмент потребителей?

Сегмент потребителей можно условно разбить на три части: военные организации, гражданские организации, частные лица.

26. Что называется эфемеридами?

Спрогнозированные параметры орбиты и их производные  называются эфемеридами

27. Что, кроме эфемерид закладывается в навигационное сообщение?

Кроме эфемерид в навигационное сообщение закладывается альманах - набор сведений о текущем состоянии СНС в целом, включая загрубленные 
эфемериды, применяемые для поиска видимых НКА и выбора оптимального созвездия.

28. Единицы отсчета времени

Принято различать две группы единиц отсчета времени: астрономические, неастрономические.

29. Дайте определение астрономическим суткам

Основной астрономической  единицей отсчета являются сутки. 
разбитые на 86400 с и равные интервалу времени, за который Земля делает один полный оборот вокруг своей оси относительно некой фиксированной точки отсчета на небесной сфере, для неподвижного наблюдателя, находящегося на поверхности Земли

30. Дайте определение звездным суткам

Звездные сутки. Интервал времени, отмеренный между двумя 
последовательными верхними кульминациями точки весеннего 
равноденствия, называется звездными сутками Тз, или, иначе, 
звездным периодом обращения Земли.

31. Какие периодические движения совершает ось вращения Земли?

Известно, что  ось вращения Земли совершает медленные периодические движения, состоящие из движения по конусу - прецессии, и 
небольших колебаний – нутаций

32. Дайте определение солнечным суткам

Солнечные сутки. Интервал времени, отсчитанный по нижним 
кульминациям центра видимого диска Солнца (истинного Солнца) 
называют истинными солнечными сутками T_и

33. Эфемеридное время и секунда

Для реализации точных расчетов было введено равномерно текущее 
время - эфемеридное время ЕТ, где единицей измерения времени 
является эфемеридная секунда, рассчитываемая, как 1/86400 доля 
средней продолжительности суток в определенный день

34. Дайте определение UT_o

UT_o - всемирное время, получаемое в результате текущих астрономических измерений относительно не уточненного Гринвичского меридиана.

35. Дайте определение UT₁

UT₁ - всемирное время среднего Гринвичского меридиана с 
учетом движения полюсов. Это время является основой для измерения времени в повседневной жизни.

36. Дайте определение UT₂

UT₂ - то же, что и UT₁, но с сезонными поправками

37. Дайте определение UT₁R

UT₁R - отличается от UT₂ поправками на приливы

38. Дайте определение UТС

Всемирное координированное время UТС. Это время после 
введения атомного стандарта частоты (времени) наиболее часто 
используется в повседневной жизни и измеряется по атомным часам

39. Что такое  поясное время ZT?

Поясное время ZТ. В состав этого времени входят год, месяц и 
число, которые отсчитываются аналогично всемирному времени, а 
часы, минуты и секунды как местное среднее время центрального 
(основного) географического меридиана данного часового пояса t_n 
по формуле ZТ = UTC + ∆n, где ∆n - номер часового пояса

40. Перечислите шкалы времени в СНС

На практике применяют три шкалы времени - системную шкалу, бортовую шкалу и шкалу потребителя, перечисленные в порядке снижения доступной точности

41. Методы измерения величины дальности до НКА

Существуют  активный (запросный) и пассивный (без  запросный) методы измерения величины дальности до НКА для вычисления параметра ∆ t_распр. Активный метод более прост и позволяет получать более точные результаты, но требует применения дополнительной аппаратуры. В настоящее 
время система ГЛОНАСС использует активный метод, а GРS - пассивный.

42. Что такое  Кеплерово движение?

Если при  определении траектории движения спутника подразумевают его движение под  действием только силы притяжения Земли, с одним притягивающим центром в центре масс Земли, то такое 
движение называют невозмущенным или Кеплеровым

43. Что такое  возмущённое движение спутника?

Если при  определении траекторного движения спутника учитывают возмущающие  силы, такие как притяжение Луны и Солнца, 
давление светового излучения, неравномерность гравитационного 
поля Земли и другие, то такое движение называется возмущенным.

44.Назовите орбиты в зависимости от её угла наклона

наклонение  орбиты i. В зависимости от величины i применяются следующие 
наименования орбиты: i = 90° - полярная; i ≈ 90° - приполярная; i =0° - экваториальная; 0 < i  < 90° - наклонная

45. Какие системы  координат используется в системах ГЛОНАСС и в GPS?

Для ГЛОНАСС  это ПЗ-90, для GPS - 
WGS-84

46. Перечислите  навигационные характеристики НКА

К основным навигационным  характеристикам НКА относятся: зона обзора, зона видимости, продолжительность  наблюдения

47. Что называется зоной обзора НКА?

Зоной обзора НКА называется участок земной поверхности, на 
котором можно принимать сигналы НКА и осуществлять за ним наблюдение.

48. Что является  центром зоны НКА?

Центром зоны обзора является географическое место 
спутника - точка О₃, расположенная в месте пересечения земной 
поверхности с линией, соединяющей центры масс Земли и НКА.

49. Что называется  навигационной задачей в СНС?

Навигационной задачей в СНС принято называть нахождение 
пространственно-временных координат потребителя и составляющих вектора его скорости, в совокупности называемых вектором потребителя

50. Что принято  называть Навигационными параметрами?

Потребитель имеет  возможность измерять задержку сигнала  и 
доплеровский сдвиг частоты (радионавигационные параметры), а 
также выделять из сигнала данные альманаха и эфемерид (навигационное сообщение). Геометрические параметры, которые соответствуют радионавигационным, принято называть навигационными параметрами.

51. Что называется  навигационной функцией?

Функциональную  связь между навигационными параметрами и вектором потребителя называют навигационной функцией. Конкретный вид функции определяется многими факторами: системой координат, характером движения потребителя и т.п.

52. Сколько необходимо  измерить дальностей до НКА  для определения координат потребителя?

Для определения  координат потребителя на поверхности Земли, 
при условии абсолютной неизвестности предварительных координат, необходимо измерение как минимум трех дальностей до НКА