真的所有GLONASS都烧光了吗?

您可能会遇到诸如“ GLONASS已停止在世界范围内工作”之类的新闻或可怕的故事 “当前的Glonass轨道集团的大约一半卫星已达到保修期。 同时,地面储备中只有5辆“ Glonass-M”车 ,从中看来,GLONASS要么完全坏掉,要么呼吸着香气。 事情真的如何?


发射三颗Glonass-M卫星的准备工作

一点历史


通常,在GLONASS的历史上曾经有一段时间,该系统实际上实际上是无法运行的。 各种消息来源称,到90年代后半叶,苏联发射新车的惯性已经结束,已经进入轨道的那些惯性车被一一破坏,到零的开始,只有6到7颗卫星在起作用。 但是在2001年,他们采用了联邦计划 “全球导航系统”,分配了资金,到2011年底,他们又逐渐将该小组部署到总共24辆汽车中,这还不包括后备汽车。


早期系列过境发射准备

自从太空时代开始以来,卫星导航系统便成为了超级大国的特质,它深入了历史。 美国人是第一个创建过境系统以确保其弹道导弹潜艇的战斗职责的人。 第一颗卫星于1960年进入轨道,并于1964年正式投入使用。苏联有所延迟,1967年发射了旋风系统卫星,并于1976年投入使用。但是旋风系统不仅提供导航,而且和沟通。 然后,大约在同一时间,第二代系统开始在海洋两岸开发,美国的NAVSTAR / GPS于1993年全面部署,俄罗斯的GLONASS于1995年全面部署。事实证明这两种系统是相似的。 除非GLONASS能够在高纬度上更好地工作,否则与一个常见错误相反,这不是因为轨道的高度(GPS卫星略高),而是因为其更大的倾斜度。

在领域的十字准线中


当在该星座的三十辆飞行器下方运行时,下一个故障是正常的工作事件。 为了了解这将如何影响GLONASS的功能,有必要了解其工作原理。

让我们从飞机上的简化问题开始。 想象一下,我们在一个未知的地方,想确定我们到达的地方。 幸运的是,遇到我们的路人只能报告到任何定居点的距离,而没有指示。 我们用地图,指南针武装自己,然后开始绘制。 第一位路人说,莫斯科沿直线是160公里。 因此我们可以在圈子中的任何地方。 第二-斯摩棱斯克275公里。 搜索区域缩小到圆相交的两个点。 第三个说距库尔斯克310公里,现在我们可以肯定地说任务的起草者把我们扔到了卡卢加。


图gisgeography.com

在三维空间中,原理是相同的,只有两个球体的交点是一个圆,三个-两个点,只有四个球体的交点才能给出确切的位置。 而且插图变得太复杂而无法立即开始。


图gisgeography.com

简而言之,GPS或GLONASS卫星不断广播其轨道的确切时间和参数。 地面接收器无法确定方向,但是它会根据轨道参数计算卫星在太空中的位置,并根据接收以光速从卫星移动到接收器的准确时间信号的延迟来计算到卫星的距离。

从理论上讲,一切工作都非常简单,但是在实践中,有必要考虑到所产生的干扰。


大气干扰,插图gisgeography.com

首先,来自卫星的信号由于大气而失真。 因此,地面站是有道理的,并得到了积极使用-如果我们知道其确切位置,则可以计算出卫星信号传播的速度和方向的变化,并将校正发送到位于同一区域的接收器。

此外,卫星的相对位置很重要。 为了实现理想的定位,一颗卫星应直接位于头部上方,其余三颗卫星应均匀分布在地平线上方。 而且,如果天空中的所有设备都彼此相邻,则由于几何位置不合适,精度会下降。


gisgeography.com的插图

此外,当卫星发出的信号被地面物体反射时,还会产生干扰,卫星上原子钟的准确性问题(甚至十亿分之一秒的误差也会在此处引入误差),确定卫星轨道的准确性以及其他因素。

事实证明,当其中一颗卫星发生故障时,在某些位置,您必须选择另一颗的信号,而在最差的位置,这会增加误差。 自然,当一台设备发生故障时,这不会禁用整个系统。 因此,“ GLONASS已在世界范围内停止工作”这一消息被更正确地表述为“在地球的某些地区,定位的准确性将会降低”。 但这当然听起来不那么诱饵。

GLONASS信息中心监视信号的准确性并将其显示在其网站上 。 现在,当24个设备正常工作时,该地图具有统一的良好准确性,但是如果发生故障,则会出现误差较大的区域。 卫星可以在轨道上回旋,因此控制中心对其进行定位,以减少不完整星座的准确性下降。



另一个具有讽刺意味的是,平民用户根本不会注意到任何变化,因为自2011年以来,已经生产了可与GPS和GLONASS同时使用的芯片,现在,接收器也能够与中国的“北斗”和欧洲的伽利略一起使用,即使它们尚未完全部署。 因此,2018年的民用设备即使距离理想地点也不远,也能看到两打卫星。


从阳台向西和向南进行实验,卫星将房子挡住了,但精度为4米

战略问题


众所周知 ,今天在第二和第三轨道平面上没有备用卫星。 根据最新数据,格洛纳斯-M卫星下一次发射将在10月,因此我们很有可能有时间阅读这一可怕新闻的新版本。

系统中的事务状态可以两种相反的方式提交:
  • “目前格洛纳斯轨道集团的大约一半卫星已达到保修期。 同时,地面储备中只有五个Glonass-M设备。”
  • “ GLONASS卫星终于学会了如何使它们的使用寿命超过保修期,并且直到旧的卫星崩溃为止,发射新的卫星才有意义。 而且在遇到大问题时,我们有多达五个存储备件。”

就个人而言,第二种选择离我更近了-对于现代卫星,规范是要超过计划的工作时间,并且没有必要更改可长时间工作的设备。 同时,三架飞机中的两架没有轨道储备,并且显然不可能立即发射新卫星进行更换,这意味着在第二架或第三架飞机发生事故几个月后,分组将不完整。 从外部来看,我们无法评估运营商的风险程度,只有时间才能向我们展示所选路径的成功。

结论


卫星导航很快成为现代生活中不可或缺的一部分。 它不仅被“严肃的”军人,飞行员和水手使用,现在已成为出租车服务,健身,无人机,带有地理标签的照片和许多其他用途。 到目前为止,世界上一致认为发达国家应该拥有自己的导航系统。 欧洲,中国,印度更喜欢创建自己的卫星星座,而不是使用完成的GPS。 即使是第二次尝试,GLONASS仍已成为成熟而受追捧的导航系统,下次您看到明亮的标题时,也不要急于屈服于情感。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN416519/


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