Навигационный
космический аппарат "Ураган"
предназначен для излучения
специального двухкомпонентного н авигационного
сигнала в виде фазоманипулированной
псевдослучайной последовательности.
Любой человек или транспортное
средство, оснащенные специальным
прибором для приема и обработки этих
сигналов, могут с высокой точностью в
любой точке Земли и околоземного
пространства
определить собственные координаты и
скорость движения, а также
осуществить привязку к точному
времени,
независимо от метеусловий, времени
года и суток.
НКА "Ураган " составляет основу
орбитальной группировки спутниковой радионавигационной
системе системе второго поколения
ГЛОНАСС. Глобальная навигационная
спутник овая система ГЛОНАСС, относящаяся к системам двойного
назначения,
эксплуатируется с 1993 г. Услуги
гражданским
потребителям предоставляются с 1996 г.
Полный
состав орбитальной группировки
ГЛОНАСС, который планируется восстановить к 2007 г.,
включает 24 НКА "Ураган",
равномерно размещенных в трех
орбитальных плоскостях. Основной
геометрической характеристикой
штатной орбитальной
группировки, от которой
зависит точность навигации наземных
потребителей в ГЛОНАСС, являются
геометрические свойства созвездия
НКА, которое «видит» наземный
потребитель. Минимально необходимое
для наземного потребителя
оптимальное созвездие содержит
четыре НКА: один НКА вблизи зенита, три
НКА вблизи горизонта равномерно
разнесены по направлению.
Координаты
подвижного объекта в системе определяются с
помощью стандартного навигационного
GPS/"Глонасс"-приемника,
встроенного в терминал пользователя.
Такой приемник позволяет определять
не
только координаты
(широту и
долготу), но и скорость движения
объекта,
точное время. Для определения
координат потребителя необходимо
знать координаты спутников (не менее 4)
и дальность от потребителя до каждого
видимого спутника, которая
определяется в навигационном
приёмнике с точностью около 1 м.
Современные GPS-устройства обычно
оснащены 6-8 приемниками, что позволяет
отслеживать практически все
навигационные спутники, находящиеся в
зоне радиовидимости объекта. Если
каналов меньше, чем "наблюдаемых"
спутников, автоматически выбирается
наиболее оптимальное сочетание НКА.
Скорость обновления навигационных
данных - 1 с. Время обнаружения зависит
от числа одновременно наблюдаемых
спутников и режима определения
местоположения.
ГЛОНАСС
со штатной группировкой НКА можно
обеспечить оперативную автономную
глобальную навигацию подвижных
объектов (сухопутных, морских,
воздушных) с максимальными
погрешностями определения трех
координат объекта:
в годы максимальной солнечной
активности - 60 м
для горизонтальных координат и 100 м
для вертикальной координаты;
в годы минимальной солнечной
активности - 30 м
для горизонтальных координат и 50 м
для вертикальной координаты.
Погрешности (0,95) навигационных
определений в аналогичной
американской спутниковой
радионавигационной системы
НАВСТАР составляют не
более 100 м
для горизонтальных координат и не
более 156 м
для вертикальной координаты.
НКА "Ураган"
конструктивно состоит из
цилиндрического гермоконтейнера с
приборным блоком, рамы антенно-фидерных
устройств, приборов системы
ориентации, панелей солнечных батарей
с приводами, блока двигательной
установки и жалюзи системы
терморегулирования с приводами. На
спутнике также установлены
оптические уголковые отражатели,
предназначенные для калибровки
радиосигналов измерительной системы
с помощью измерений дальности до
спутника в оптическом диапазоне, а
также для уточнения геодинамических
параметров модели движения спутника.
Конструктивно уголковые отражатели
формируются в виде блока, постоянно
отслеживающего направление на центр
Земли. Площадь уголковых
отражателей - 0,25 м2.
В состав бортовой аппаратуры входят:
-
навигационный
комплекс;
-
комплекс
управления;
-
система
ориентации и стабилизации;
-
система
коррекции;
-
система
терморегулирования;
-
система
электроснабжения.
Погрешность
ориентации на центр Земли не хуже 3град.,
а отклонение нормали к поверхности
солнечной батареи от направления на
Солнце - не более 5град. Для
минимизации возмущений на движение
центра масс спутника разгрузка
двигателей маховиков производится с
помощью магнитопровода. В качестве
исполнительного органа при
осуществлении успокоения и
стабилизации спутника во время выдачи
импульса коррекции используется
двигательная установка.
Режим успокоения, в результате
которого происходит гашение угловых
скоростей, включается в зоне
радиовидимости.
Система коррекции обеспечивает
приведение спутника в заданное
положение в плоскости орбиты и его
удержание в данных пределах по
аргументу широты. Система включает
двигательную установку и блок
управления ей. Двигательная установка
состоит из 24 двигателей ориентации с
тягой 10 г и двух двигателей коррекции
с тягой 500 г.
С декабря
2001 г. при восполнении орбитальной
группировки применяться НКА
второй модификации, которые по
сравнению с НКА "Ураган" первой
модификации обладают следующими
основными преимуществами:
- более стабильный бортовой АСЧ,
имеющий среднеквадратическое
относительное отклонение
среднесуточных значений частоты не
хуже 1×10-13;
- меньше уровень немодулированных
возмущений орбиты НКА, что позволит
повысить точность определения и
прогноза ЭИ;
- двухкомпонентный навигационный
радиосигнал (узкополосный и широкополосный) в обоих диапазонах частот
1600 МГц и 1250 МГц;
- срок активного существования увеличен до 7 лет.
Выведение НКА
"Ураган" на орбиту
осуществляется с космодрома Байконур
с помощью ракеты-носителя "Протон",
разгонного блока Д (11С861-01) и СЗБ 11Ф639.М0000-0-01.
Одним носителем одновременно
выводятся три НКА.
Перевод каждого спутника в заданную
точку орбитальной плоскости
производится с помощью собственной
двигательной установки.
С 2004 года начнутся летные испытания малогабаритного спутника
ГЛОНАС-К со сроком активного существования не менее 10 лет. В течение
двух лет планируется выполнить четыре запуска с использованием как
ракет-носителей "Протон", так и "Союз-2". "Протон" сможет выводить на
орбиту по 6 спутников ГЛОНАС-К, а "Союз-2" - по два таких аппарата
|