21.01.2014
Лазерные измерения новых КА GPS улучшат их технические характеристики.После восьми лет исследований лазерные отражатели будут размещены на спутниках GPS типа Block III, начиная с КА в рабочей точке 9 (SV-9), запуск аппарата в которую ожидается в 2019 году. Лазерная дальнометрия (SLR) КА GPS должна повысить точность орбит, что также увеличит точности координатных решений и расчёт времени потребителя. Лазерная станция посылает короткий лазерный импульс, который отражается от уголкового элемента на борту КА и возвращается на станцию. Измеряя время, которое потребуется лазерному импульсу для преодоления расстояние до КА и обратно, можно получить расстояние «станция – КА». Лазерные измерения позволят внести необходимые поправки в радио измерения станций слежения GPS, которые используютс эфемериды (таблицы с элементами орбиты) КА GPS, рассчитанные по псевдодальностям кодовых измерений или фазе несущей частоты и связаны с бортовым атомным стандартом частоты (с ботовыми часами). В декабре 2012 года, директор НАСА Чарльз Болден, генерал Космического командования ВВС (AFSPC’s) Уильям Шелтон, и генерал стратегического командования Роберт Келер согласовали план установки лазерных светоотражателей (LRAs) на спутники GPS III SVS. Решение принято по результатам анализа и обсуждения в различных гражданских и военных государственных органах США и связано с возрастающими требованиями к точности позиционирования. В 2006 году рабочая группа выработала набор ожидаемых требований к GPS для удовлетворения будущих геодезических и научных потребностей и определила, что только лазерная дальнометрия даёт единственное реальное решение по расчёту и исправлению систематических ошибок в координатах КА и системах отсчета. Пробные результаты лазерных светоотражателей, размещенных на бортах двух КА Block IIA: GPS-35 и 36, подтвердили свои преимущества. В системе GPS используется система координат WGS 84, которая периодически обновляется Национальным агентством геопространственной разведки (NGA) с учетом геофизических процессов, таких как движения тектонических плит, которые влияют на расположение опорных станций GPS. Наблюдались смещения плит на 1,8 мм в год, при этом ошибка станций слежения превышала 5мм в год. Используя ГНСС GPS, NGA стремится согласовать между собой основные координатные системы ITRF и WGS84. При построении системы координат ITRF используются данные ряда подсистем: SLR - лазерной дальнометрии; VLBI – сети радиоинтерферометров со сверхдлинной базой РСДБ; DORIS – доплеровских спутниковых измерений (Doppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satellite); лазерные измерения геодезических КА, таких как LAGEOS и LARES.
ILRS (Международная служба лазерной дальнометрии), которая расположена в Центре управления полетами NASA Годдар, Гринбелт, штат Мэрилэнд, будет заниматься лазерными измерениями КА системы GPS. Лазерная дальнометрия GPS будет использовать оптические сигналы с длиной волны 5320 А и 1064 А (ангстрем), а отражательная способность лазерных уголковых элементов будет оптимизирована для таких длин волн. Проектирование лазерных уголковых элементов для GPS III финансируется NASA и в настоящее время разрабатывается NRL. ESA (Европейское космическое агентство). По данным информационного бюллетеня Института Навигации США. Комментарий Информационно-аналитического Центра: Все российские КА системы ГЛОНАСС оборудованы лазерными ретрорефлекторами (ЛРР). Как тип, лазерные измерения сыграли очень важную и положительную роль в становлении системы ГЛОНАСС:
Следует отметить, что система ГЛОНАСС привлекала пристальное внимание во всём мире именно ещё и потому, что каждый КА был оборудован ЛРР. В 1998 году был проведён международный эксперимент по системе ГЛОНАСС (IGEX-98), в результате которого определялись орбиты всех КА системы, как радиотехническими, так и лазерными средствами. Результаты эксперимента превзошли все ожидания. В кампании IGEX-98 участвовали:
Источник: http://www.ion.org/publications/upload/v23n3.pdf |
|