Спутниковые системы навигации GPS и Глонасс
Страница 4

sinj 0=(h0+r)/(H+r), где r = 6400 км ¾ радиус Земли; H = 19100 км ¾ высота орбиты НКА. Подставив j 0=19° , получим h0 = 2000 км. При полной ОГ (24 штатных НКА) радионавигационное поле на высотах h £ h0 = 2000 км непрерывно в пространстве, т.е. потребитель в любой точке этого пространства “освещается” радиолучами не менее чем от четырех НКА, образующих по отношению к нему удовлетворительное по геометрическому фактору созвездие для оперативного автономного определения координат и вектора скорости. На высотах h > h0 радионавигационное поле становится дискретным в пространстве. Космические объекты на высотах h0 < h < H “освещены” радиолучами от необходимого для оперативной навигации созвездия (не менее четырех НКА, включая НКА ниже местного горизонта) не везде, а только при нахождении в определенных областях пространства. Космические объекты на высотах h > H (например, на геостационарной орбите) будут “освещены” на некоторых участках своей орбиты радиолучом от одного или двух НКА (при полной ОГ), и НАП может не оперативно определить орбиту космического объекта на основе обработки результатов приема навигационных радиосигналов на “освещенных” участках орбиты. Ограничимся рассмотрением непрерывного радионавигационного поля (h £ h0). Основной характеристикой радионавигационного поля для наземного потребителя являются мощности навигационного радиосигнала от околозенитного и пригоризонтного НКА на выходе “стандартной” приемной антенны (без учета отражений от поверхности Земли):

P0 = Pп G(j ) G0(b ) l 2/(4p R)2, где Pп ¾ мощность излучения передатчика; G(j ) ¾ коэффициент направленности передающей антенны (с учетом потерь в АФУ) в направлении j на приемную антенну; G0(b ) ¾ коэффициент направленности “стандартной” приемной антенны в направлении b на передающую антенну; l ¾ длина волны несущего колебания радиосигнала; R ¾ дальность от приемной антенны до передающей антенны. В системе ГЛОНАСС передающие антенны для навигационных радиосигналов на НКА имеют круговую правую поляризацию излучения. Коэффициент направленности G(j ) передающих антенн в рабочем секторе направлений j £ 19° относительно оси антенны составляет

j , угл.град. 15° 19°
G(j ),дБ (1600 МГц) 10 12 8
G(j ),дБ (1250 МГц) 9 11 9

В качестве “стандартной” приемной антенны удобно рассматривать изотропную приемную антенну с круговой поляризацией, G0(b ) = 1. Дальность R от приемной антенны, размещенной на поверхности Земли, до околозенитного (b = 90° ) НКА составит R = H = 19100 км, до пригоризонтного (b =5° ) НКА составит R = 24000 км. Бюджет мощности P0 узкополосных навигационных радиосигналов на выходе “стандартной” приемной антенны:

  1600 МГц 1250 МГц
b , угл. град. 90° 90°
Pп, дБ Вт + 1 5 ± 1 + 9 ± 1
G(j ), дБ +10 +12 +9 +11
(l ¤ 4 p R)2, дБ - 182 - 184 - 180 - 182
G0(b ), дБ 0 0
P0, дБ - 157± 1 - 157± 1 - 162± 1 - 162± 1
Отметим, что мощность навигационного радиосигнала, принимаемого наземным потребителем с помощью изотропной антенны, одинакова для околозенитного и пригоризонтного НКА.
Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8