Глоссарий
АКНП - аппаратура контроля навигационного поля
АКС - бортовая аппаратура командной системы
АСЧ – атомные стандарты частоты
БИС – беззапросная измерительная станция
БВК - бортовой вычислительный комплекс
БНП - бортовой навигационный передатчик
БТС - бортовая телеметрическая система
БУ - блок управления
БУК - бортовой управляющий комплекс
БХ - бортовой хронизатор
БЦ – баллистический центр
БШВ – бортовая ШВ
ГВМ – габаритно-весовой макет
СРНС – спутниковая радионавигационная система
ДН - диаграмма направленности
ЕС КВО – Единая глобальная система координатно-временного обеспечения
ЗИС – запросная измерительная станция
ЗРВ - зона радиовидимости
КА – космический аппарат
КИС – командно-измерительная станция
КОС - кванто-оптические станции
КС - контрольные станции
ЛДПС – локальная дифференциальная подсистема
МБР – межконтинентальная баллистическая ракета
МВ - метка времени
НАП – навигационная аппаратура потребителей
НКА – навигационный КА
НКУ – наземный комплекс управления
НСВТ – навигационный сгнал высокой точности
НССТ – навигационный сигнал средней точности
ОГ – орбитальная группировка
ПСП – псевдослучайная последовательность
ПКУ - подсистемы контроля и управления
РВСН – ракетные войска стратегического назначения
СК - система коррекции
СКФ - система контроля фаз
СО - система ориентации и стабилизации
СК - система коррекции
СЭП - система электропитания
ФМ - фазовая манипуляция
ЧВО – частотно-временное обеспечение
ЧВП – частотно-временная поправка
ЦИ – цифровая информация
ЦС –центральный синхронизатор
ЦУС - центр управления системой ГЛОНАСС
ШВ – шкала времени
ЭИ – эфемеридная информация
ЭО –эфемеридное обеспечение
UTC – координированное всемирное время
Из истории
С давних времён путешественники задавались вопросом: как определить своё местоположение на Земле? Древние мореплаватели ориентировались по звёздам, указывающим направление движения: зная среднюю скорость и время в пути, можно было сориенти-роваться в пространстве и определить расстояние до конечного пункта назначения. Однако погодные условия не всегда были на руку исследователям, поэтому сбиться с курса не представляло особого труда. С появлением компаса задача существенно упростилась. Путешественник уже в меньшей мере зависел от погоды.
Эра радио открыла новые возможности перед человеком. С появлением радиолокационных станций, когда стало возможным измерять параметры движения и относительное местоположение объекта по отражённому от его поверх-ности лучу радиолокатора, встал во-прос о возможности измерения параметров движения объекта по излучаемому сигналу. В 1957 году в СССР группа учёных под руководством В.А. Котельникова экспериментально подтвердила возможность определения параметров движения искусственного спутника Земли (ИСЗ) по результатам измерений доплеровского сдвига частоты сигнала, излучаемого этим спутником. Но, что самое главное, была установлена возможность решения обратной задачи — нахождения координат приёмника по измеренному доплеровскому сдвигу сигнала, излучаемого с ИСЗ, если параметры движения и координаты этого спутника известны. При движении по орбите спутник излучает сигнал определённой частоты, номинал которой известен на приёмной стороне (потребитель). Положение ИСЗ в каждый момент времени известно, точнее, его можно вычислить на основании информации, заложенной в сигнале спутника. Пользователь, измеряя частоту пришедшего к нему сигнала, сравнивает её с эталонной и таким образом вычисляет доплеровский сдвиг частоты, обусловленный движением спутника. Измерения производятся непрерывно, что позволяет составить своего рода функцию изменения частоты Доплера. В определённый момент времени частота становится равной нулю, а затем меняет знак. В момент равенства нулю частоты Доплера потребитель находится на линии, которая является нормалью к вектору движения спутника. Используя зависимость крутизны кривой доплеровской частоты от расстояния между потребителем и ИСЗ и измерив момент времени, когда частота Доплера равна нулю, можно вычислить координаты потребителя.
Таким образом, искусственный спутник Земли становится радионавигационной опорной станцией, координаты которой изменяются во времени вследствие движения спутника по орбите, но заранее могут быть вычислены для любого момента времени благодаря эфемеридной информации, заложенной в навигационном сигнале спутника.
В 1958–1959 гг. в Ленинградской военно-воздушной инженерной академии (ЛВВИА) им. А.Ф. Можайского, Институте теоретической астрономии АН СССР, Институте электромеханики АН СССР, двух морских НИИ и Горьков-ском НИРФИ проводились исследования по теме “Спутник”, ставшие впоследствии основой для построения первой отечественной низкоорбитальной навигационной спутниковой системы “Цикада”. И в 1963 году начались работы по построению этой системы. В 1967 году на орбиту был выведен первый отечественный навигационный спутник “Космос-192”. Характерной чертой радионавигационных спутниковых систем первого поколения является применение низкоорбитальных ИСЗ и использование для измерения навигационных параметров объекта сигнала одного, видимого в данный момент спутника. В дальнейшем спутники системы “Цикада” были оборудованы приёмной аппаратурой обнаружения терпящих бедствия объектов.
Одной из основных проблем, возникающих при создании спутниковых систем, обеспечивающих навигационные определения по нескольким спутникам, является взаимная синхронизация сигналов (шкал времени) спутников с необ-ходимой точностью. Рассогласование опорных генераторов спутников на 10 нс приводит к ошибке в определении координат потребителя 10–15 м. Второй проблемой, с которой столкнулись разработчики при создании высокоорбитальных спутниковых навигационных систем, стало высокоточное определение и прогнозирование параметров орбит ИСЗ. Аппаратура приёмника, измеряя задержки сигналов от разных спутников, вычисляет координаты потребителя.
В СССР лётные испытания высокоорбитальной спутниковой навигационной системы Глонасс начались в 1982 году запуском спутника “Космос-1413”. Основным разработчиком и создателем по системе в целом и по космическому сегменту является НПО прикладной механики (г. Красноярск), а по навигационным космическим аппаратам — ПО “Полёт” (г. Омск). Головным разработчиком радиотехнических комплексов является РНИИКП; ответственным за создание временного комплекса, системы синхронизации и навигационной аппаратуры потребителей определён Российский институт радионавигации и времени.