2. Методы навигации с помощью спутниковых радионавигационных систем (срнс)

2.1. Искусственные спутники Земли (ИСЗ) и их орбиты. Понятие об ИСЗ. Первая космическая скорость. Виды орбит ИСЗ - круговая, эллиптическая. Основные параметры круговых орбит ИСЗ: наклонение, высота орбиты, линейная скорость и период обращения ИСЗ, дальность и по­лоса видимости ИСЗ, дискретность сеансов наблюдения. Система ИСЗ для обеспечения глобального перекрытия с заданной дискретностью наблюдения, сетевые системы непрерывного действия.

2.2. Координатные системы в спутниковой навигации. Положение ИСЗ и наблюдателя в прямоугольной геоцентрической и в географичес­кой системах координат, связь между ними, топоцентрическая и сфе­рическая дальность ИСЗ, ее уравнение. Описание движения ИСЗ в сфе­рической системе координат, параметры правильной эллиптической ор­биты (6 элементов Кеплера), предвычисление координат ИСЗ на заданные моменты времени. Возмущенное движение ИСЗ, оскулирующие орбиты, принципы предвычисления координат ИСЗ при возмущенном движении в навигационных спутниковых системах.

2.3. Общее понятие о спутниковых радионавигационных системах (СРНС). Определение СРНС, ее основные компоненты. Функции навига­ционного ИСЗ (НИСЗ). Задачи, решаемые наземным комплексом. Принци­пы и точность предвычисления координат НИСЗ, бортовые таблицы эфемеридной информации. Измеряемые навигационные параметры, их изоповерхности, изолинии, градиенты. Измеряемые радионавигационные па­раметры (РНП), их связь с НП. Классификация СРНС по характеристи­кам орбит, по виду НП и РНП, по дискретности и точности ОМС. Ос­новные ТТД современных СРНС.

2.4. Доплеровские методы измерений в СРНС. Понятие об "эф­фекте Доплера", изменяемость доплеровского сдвига частоты (ДСЧ) в процессе прохождения ИСЗ в зоне видимости. "Дифференциальный" и "Интег­ральный" доплеровские методы: их сущность, основные принципы измерений, вид изоповерхностей и изолиний, общее количество изолиний, точностные характеристики, достоинства и ограничения методов. Основные тактико-технические и эксплуатационные характеристики СРНС "Транзит", "Цикада" и их навигационное использова­ние. Потенциальная и "динамичес­кая" точность системы. Достоинства, недос­татки и ограничения системы.

2.5. Корреляционные методы измерений в СРНС. Понятие о кор­реляционных методах измерений, временные диаграммы, неопределен­ность начала отсчета. Квазидальность, ее уравнение, система урав­нений квазидальностей, минимально необходимое число ИСЗ. Вид изоповерхностей и изолиний. Градиент, горизонтальная и вертикальная составляющие, СКП линии положения и СКП высоты.

2.6. Основные ТТД СРНС "НАВСТАР", "ГЛОНАСС". История разработки и создания сетевых СРНС на средневысоких орбитах. Тактико-технические и эксплуатационные характеристики. Определение, принцип действия, космический сегмент, ос­новные элементы СРНС и их взаимодействие. Состав орбитальных группировок систем. Состав информации, передаваемой ИСЗ. Варианты кодирования сигналов. Достоинства, недостатки и ограничения систем.

2.7. Точностные характеристики и навигационное использование СРНС "НАВСТАР", "ГЛОНАСС". Эксплуатационные требования к «Всемирной радионавигационной системе»: погрешность ОМС, доступность и целостность системы, частота обновления координат (Резолюция ИМО А.953(23)). Источники случайных погрешностей систем. Точность обсерваций и факто­ры, ее определяющие. Критерии и методика оценки качества обсерваций. Понятие о выборе оптимального "созвездия" спутников. "Мягкий" и "жесткий" варианты смены созвездий. Точность определения места при различных вариантах кодирования сигналов, методы ее оценки. Точность определения направления и скорости движения судна. Дифференциальные методы определений, варианты организации, точностные характеристики.