На каждой из шести основных орбит на равных удалениях предполагалось разместить по три ИСЗ GPS, как это показано на рисунке Расположение спутников космического элемента; пространственное расположение плоскостей орбит друг относительно друга и относительно плоскости экватора показано на рисунке Расположение плоскостей орбит.
Таким образом, полноразмерный вариант
СОМ должен включать 18 ИСЗ, задействованных одновременно. Это количество,
однако, рассматривалось как минимально необходимое. Более того, по некоторым
предварительным оценкам, такой комплекс сможет обеспечить определение местоположения
транспортных средств, оборудованных упрощенными модулями связи с системой
лишь с точностью, не превышающей 30-50 м в стандартном режиме, доступном
для большинства неамериканских пользователей. Ожидались также серьезные
ограничения в использовании системы воздушными судами этих пользователей,
наконец, "минимальная" схема размещения ИСЗ не обеспечивает постоянного
уверенного радиоприема сигналов СОМ во всех районах земного шара. В этой
связи была рассмотрена возможность усиления минимального комплекса, дополнения
его стационарными ИСЗ (с точки зрения западноевропейских пользователей
весьма желательным представлялось размещение такого ИСЗ над районом Средиземноморья).
Вне зависимости от выбора комплектации системы действующих параллельно ИСЗ GPS, с учетом основного - военного назначения системы определения местоположения (СОМ), предусматривалось дублирование и резервирование практически всех ее компонентов. Так, в частности, намечалось в дополнение к основному комплексу развернуть на запасных орбитах еще 3 резервных ИСЗ, которые при необходимости могли бы быть оперативно передислоцированы для замены отказавших. Наконец, еще 7 резервных ИСЗ должны были находиться в повышенной готовности на Земле. Предполагалось, что аренда средств и эксплуатация данной СОМ неамериканскими пользователями (в том числе для военных объектов и задач) будет осуществляться на коммерческих принципах, причем практически для всех этих пользователей будет доступен только стандартный режим работы системы, обеспечивающий примерно на порядок более низкую точность и ориентированный, в основном, на навигацию транспортных средств, оснащенных простейшими приемными устройствами.
Важной особенностью перспективной СОМ
считается ее совместимость с широким спектром приемных и анализирующих
устройств. Так, одним из "минимальных" вариантов считается применение портативной
аппаратуры WM-1Ol фирмы Satellite Survey, обеспечивающей работу в коде
С/А, анализ получаемых данных с использованием встроенного микропроцессора,
автоматический выбор периодов радиовидимости (что особенно важно в период
до завершения полноразмерного развертывания системы) и т.д. Более совершенные
средства предусматривают работу в двухдиапазонном режиме с использованием
кода Р; специальные компьютерные и программные модули позволяют существенно
повысить точность получаемых результатов (прежде всего за счет программной
компенсации влияния ионосферы, которое оценивается сопоставлением фазовых
характеристик сигналов, передаваемых на разных, частотах), оперативно оценивать
относительные местоположения нескольких объектов, подключенных к системе
и т.д.
На рисунке 4 представлены
результаты предварительных оценок точности полноразмерного варианта системы
CPS (по оси ординат [м]), обеспечиваемой на различных базах (по оси абсцисс
[ км ] ). Для сравнения приведены характеристики ряда традиционных методик.
Видно, что серьезным конкурентом для СНС GPS (и только на относительно
небольших дальностях порядка нескольких километров) могут считаться только
современные электронные дальномеры EDM (7).
Рисунок 4. Сравнительные характеристики навигационных систем Номера кривых: I - СНС Transit, 2 - инерциальная навигационная система ISS, 3 - спутниковая лазерная система SLR, 4 - интерферометр со сверхбольшой базой VLBT. Цифрами 5 и 6 обозначены соответственно варианты СНС GPS, предназначенные для решения навигационных задач (диапазон L1) и для выполнения геодезических измерений (диапазон L2). 7 - электронные дальномеры EDM.
Эти данные подтвердились и результатами
прямых экспериментальных измерений. Так, в частности, было показано, что
в навигационном режиме система обеспечивает измерение местоположения движущегося
со скоростью более 100 км/ч наземного объекта с точностью порядка 1 м.
Отмечается, правда, что в этих экспериментах использовались сигналы 6 ИСЗ,
находившихся в зоне радиовидимости, причем применялись методы измерения
псевдодальности, фазового сдвига и комбинированный режим. С другой стороны
считается, что полученный результат может быть улучшен еще, по крайней
мере, вдвое при использовании более чувствительных приемников и обеспечении
устойчивого захвата радиосигнала.
