Региональная навигационная спутниковая система QZSS

О системе QZSS

Японская квазизенитная спутниковая система QZSS (Quazi-Zenith Satellite System (QZSS) - это региональная навигационная спутниковая система, предназначенная для обслуживания потребителей в Тихоокеанско-Азиатском регионе.

Работы по созданию QZSS начались в 2003 г. с разработки концепции, затем в период 2004–2005 гг. было выполнено проектирование и технико-экономическое обоснование проекта. Разработка рабочей документации на составные части QZSS началась в 2006 г., а к их изготовлению японские специалисты приступили в 2008 г.

Первый космический аппарат Michibiki был успешно запущен на околоземную орбиту в сентябре 2010 г. Успешное завершение лётных испытаний позволило ввести QZSS в опытную эксплуатацию 22 июня 2011 г. с предоставлением услуг посредством навигационных радиосигналов L1C/A и L2C GPS, а 11 июля 2011 г. – услуг с помощью радиосигналов L1C и L5.

Программа развития системы QZSS предполагает создание к 2018 году группировки из 4 космических аппаратов (КА), 3 из которых (КА QZS-1,-2,-3) предполагается разместить на квазизенитных орбитах (наклонение 43° ± 4° к экватору) в трех орбитальных плоскостях. При этом орбитальные плоскости будут разнесены на 120°. Таким образом, каждый из спутников должен находиться над территорией Японии в течение 8 часов каждые сутки (угол места составляет минимум 60°). 1 КА планируется разместить на геостационарной орбите. В проект создания системы также заложена возможность последующего расширения группировки до 7 КА.

Услуги системы QZSS

Cистема QZSS предоставляет три основные услуги:

  • передача сигналов, идентичных сигналам системы GPS, что позволяет повысить доступность навигации для потребителей услуг GPS, особенно на территории с плотной городской застройкой;
  • передача поправок и информации целостности, рассчитанных по измерениям сети наземных станций;
  • услуга предназначена для обеспечения связи и передачи данных в условиях плотной городской застройки и гористой местности.

Орбитальная группировка

Орбитальная группировка QZSS
Орбитальная группировка
5 КА на квазизенитной орбите большая полуось 42 164 км
высота перигея ≈ 32 000 км
высота апогея ≈ 40 000 км
наклонение 40°...47°
количество плоскостей 3
2 КА на геостационарной орбите


Текущее состояние ОГ QZSS

ТЕКУЩЕЕ СОСТОЯНИЕ ОРБИТАЛЬНОЙ ГРУППИРОВКИ
№ П/П Тип КА Дата запуска
1Michibiki QZS-111.09.2010
2Michibiki QZS-201.06.2017

Типы космических аппаратов

КА Michibiki QZS-1
КА Michibiki QZS-1
ГОЛОВНОЙ ПОДРЯДЧИК Mitsubishi Electric Corp.
СРОК АКТИВНОГО СУЩЕСТВОВАНИЯ 10+ лет
МАССА 4000 кг (стартовая), 1800 кг (сухая)
ГАБАРИТЫ 2,9 м × 3,1 м × 6,2 м
МОЩНОСТЬ СОЛНЕЧНОЙ БАТАРЕИ 5,3 кВт
СИГНАЛЫ L1 C/A, L1C, L2C, L5, L1-SAIF, L6 (LEX)
БСУ 2 Rb
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ лазерные отражатели


Навигационные радиосигналы

Спектр навигационных радиосигналов системы QZSS
Характеристики навигационных радиосигналов системы QZSS
Диапазон Несущая частота, МГц Сигнал Длительность
кода ПСП, символы
Тактовая частота, МГц Вид модуляции Скорость
передачи ЦИ,
БИТ/С
E1 1 575,42 L1 C/A
L1CD
L1C P
L1-SAIF
10 230
10 230
10 230
10 230
1,023
1,023
1,023
1,023
BPSK
BOC (1, 1)
BOC (1, 1)
BPSK
50/50
100/50
нет данных
500/250
L2 1 227,6 L2C 1,023 BPSK 50/25
L5 1 176,45 L5I
L5Q
10 230 10,23
10,23
BPSK
BPSK
100/50
100/50
E6 1 278,75 LEX 10 230 5,115 BPSK 2 000


Структура ЦИ навигационных радиосигналов системы QZSS

Система координат и шкала времени

Система координат

В системе QZSS используется Японская геодезическая система JGS (Japanese geodetic system), близкая по параметрам к ITRF. Параметры основного эллипсоида JGS соответствуют геодезической системе координат 1980 г., включая положение гравитационного центра Земли и ориентацию осей.

Геодезические константы и параметры основного эллипсоида JGS
Параметр Значение
Большая полуось эллипсоида 6 378 137 м
Коэффициент сжатия эллипсоида 1/298,257222101
Система времени

Системное время QZSS (QZSST) связано с координированным всемирным временем UTC(NICT) и имеет постоянное расхождение на целое количество секунд со шкалой времени GPS (GPST). Шкала времени QZSST имеет постоянное расхождение с международным атомным временем TAI, так же как системное время GPS и ГАЛИЛЕО. Номер недели QZSST соответствует номеру недели GPST.

Наземный комплекс управления

Наземный сегмент управления QZSS включает в себя:

  • главную станцию управления, находящуюся на территории Японии (Окинава);
  • командно-измерительные телеметрические станции и станции закладки информации на борт спутников. На этапе запуска и орбитальных проверок задействуются 8 глобально распределенных станций. На этапе эксплуатации - 1 станция на территории Японии;
  • сеть станций мониторинга (4 станции на территории Японии - Окинава, Коганей, Соя и острова Огасавакра, а также 5 станций за пределами Японии - в Бангалоре, Бангкоке, Канберре, на Гавайских островах, на острове Гуам; кроме того планируется привлекать 3 станции мониторинга системы GPS;
  • пункт лазерной дальнометрии;
  • cтанция управления временем.
Наземный комплекс управления QZSS


Станции GPS
 
Станции QZSS и GPS
 
Коммандно-измерительная и закладочная станции

Интерфейсный контрольный документ

Интерфейсный контрольный документ QZSS: qz-vision.jaxa.jp/USE/is-qzss/

Официальный сайт

Пользовательский информационный центр QZSS: www.qzs.jp/en/services/