В СРНС ГЛОНАСС каждый штатный НКА излучает навигационные радиосигналы 1600 МГц и 1250 МГц в сторону Земли с помощью передающих антенн, рабочая часть диаграммы направленности (ДН) которых имеет ширину 2j 0 =38° и “освещает” диск Земли с избытком до высоты h₀ над поверхностью.

Рабочую часть ДН можно представить в виде конусного радиолуча с углом 2j ₀ при вершине. Очевидно, что

sinj ₀=(h₀+r)/(H+r),

где r = 6400 км ѕ радиус Земли; H = 19100 км ѕ высота орбиты НКА.

Подставив j ₀=19° , получим h₀ = 2000 км.

При полной ОГ (24 штатных НКА) радионавигационное поле на высотах h Ј h₀ = 2000 км непрерывно в пространстве, т.е. потребитель в любой точке этого пространства “освещается” радиолучами не менее чем от четырех НКА, образующих по отношению к нему удовлетворительное по геометрическому фактору созвездие для оперативного автономного определения координат и вектора скорости.

На высотах h > h₀ радионавигационное поле становится дискретным в пространстве. Космические объекты на высотах h_{0 <} h < H “освещены” радиолучами от необходимого для оперативной навигации созвездия (не менее четырех НКА, включая НКА ниже местного горизонта) не везде, а только при нахождении в определенных областях пространства.

Космические объекты на высотах h > H (например, на геостационарной орбите) будут “освещены” на некоторых участках своей орбиты радиолучом от одного или двух НКА (при полной ОГ), и НАП может не оперативно определить орбиту космического объекта на основе обработки результатов приема навигационных радиосигналов на “освещенных” участках орбиты.

Ограничимся рассмотрением непрерывного радионавигационного поля (h Ј h₀). Основной характеристикой радионавигационного поля для наземного потребителя являются мощности навигационного радиосигнала от околозенитного и пригоризонтного НКА на выходе “стандартной” приемной антенны (без учета отражений от поверхности Земли):

P₀ = P_п G(j ) G₀(b ) l ²/(4p R)²,

где P_{п ѕ} мощность излучения передатчика; G(j ) ѕ коэффициент направленности передающей антенны (с учетом потерь в АФУ) в направлении j на приемную антенну; G₀(b ) ѕ коэффициент направленности “стандартной” приемной антенны в направлении b на передающую антенну; l ѕ длина волны несущего колебания радиосигнала; R ѕ  дальность от приемной антенны до передающей антенны.

Коэффициент направленности G(j ) передающих антенн в рабочем секторе направлений j Ј 19° относительно оси антенны составляет

В качестве “стандартной” приемной антенны удобно рассматривать изотропную приемную антенну с круговой поляризацией, G₀(b ) = 1.

Дальность R от приемной антенны, размещенной на поверхности Земли, до околозенитного (b  = 90° ) НКА составит R = H = 19100 км, до пригоризонтного (b =5° ) НКА составит R = 24000 км.

Бюджет мощности P₀ узкополосных навигационных радиосигналов на выходе “стандартной” приемной антенны:

НАЗАД

СОДЕРЖАНИЕ

ВПЕРЕД