Ю. А. БАЛИЦЕВИЧ
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
ЗАДАЧА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТРАЕКТОРИИ СПУТНИКОВ СИСТЕМЫ «ГОНЕЦ»
В работе рассматривается постановка задачи определения параметров траектории спутников телекоммуникационной системы «Гонец» по результатам измерениям радиальной скорости спутника относительно наблюдательного пункта.
Спутниковые телекоммуникационные и радионавигационные системы со своими наземными и космическими дополнениями все активнее интегрируются в различные сферы человеческой деятельности.
Одной из ныне действующих телекоммуникационных систем является отечественная система «Гонец» [1]. Система «Гонец» создана как цифровая пакетная сеть, обеспечивающая персональную связь в глобальном масштабе с подвижными или стационарными абонентами. Система ориентирована на создание профессиональных спутниковых сетей передачи данных, персональной связи с удаленными пользователями, отслеживания местоположения подвижных объектов, сбора телеметрической и экологической информации с необслуживаемых датчиков.
Система «Гонец» предназначена для передачи коротких сообщений, данных о местоположении, телексных и факсимильных сообщений, текста и глобального персонального вызова. В перспективе планируется организовать диспетчерскую радиотелефонную связь, аналогичную той, какая существует в наземных транкинговых сетях.
В состав системы входят: космический и земной сегмент. Одной из составных частей космического сегмента является орбитальная группировка, на данный момент состоящая из 9 спутников, расположенных в двух орбитальных плоскостях. Сейчас планируется разработка полномасштабной системы, которая будет состоять из 48 спутников по 8 спутников на каждой из 6 орбит.
Параметры орбиты у данной группировки останутся такими же как и у «Гонец-Д1»:
· тип – околокруговая;
· высота – 1500 м;
· наклонение плоскости орбиты - 82,5°.
Период обращения КА системы «Гонец» составляет 115 мин.
Информация о положения спутников на орбите в каждый момент времени является основной при планировании и проведении сеансов связи. На спутник в процессе его полета действуют возмущающие силы: неоднородность поля притяжения Земли, притяжение небесных тел, сопротивление атмосферы, световое давление и др. Это приводит к тому, что его траектория будет отклоняться от круговой, которая получается при движении тела в центральном поле силы притяжения Земли. Указанные возмущающие силы имеют приближенное аналитическое описание, а также при полном учете всей возмущающей картины сил в системе дифференциальных уравнений движения, система становится аналитически не разрешимой и ее приходится решать численно. Все это приводит к возникновению ошибок, которые накапливаются с течением времени, и полученные в результате параметры будут отличаться от реальных.
Для решения данной задачи используется следующий подход: периодически проводится измерение текущих параметров, а затем производится интегрирование системы уравнений движения с измеренными значениями в качестве начальных условий.
Измерить непосредственно сами параметры (радиус-вектор, скорость) не представляется возможным, поэтому измеряется какая-либо величина однозначно связанная с параметрами в каждый момент времени [2]. В качестве таких величин могут использоваться следующие: радиальная дальность или радиальная скорость, углы и угловые скорости движения спутника относительно наблюдательного пункта. Данные измерения называют внешнетраекторными (ВТИ). А затем по данным ВТИ определяются параметры траектории спутника на близкий к измерениям момент времени. Полученные значения параметров используются в качестве начальных условий для дальнейшего прогнозирования положения спутника путем интегрирования системы уравнений движения.
Список литературы
1. Невдяев спутниковая связь. М.: Экотренс, 19с.
2. , Лысенко и навигация космических аппаратов. -2-е изд., перераб. и доп. М.: Дрофа, 20с.
