ÜBER DAS GLONASS-SYSTEM

ÜBER DAS GLONASS-SYSTEM

GLONASS-STRUKTUR

Das russische Satellitennavigationssystem GLONASS in der erweiterten Konfiguration umfasst die folgenden Bestandteile:

• Der kosmische Komplex des Systems GLONASS, bestehend aus der orbitalen Gruppierung, der Mittel der Entfernung der Raumfahrzeuge in der Bahn, des Bodengeräteparks von der Steuerung
• Funktionelle Ergänzungen, einschließlich des breitflächigen Systems der funktionalen Ergänzung der globalen Navigationssatellitensysteme (GNSS) – ein System der differentiellen Korrekturen und Überwachung, sowie regionale und lokale Systeme der Überwachung und differentiellen Navigation
• Das System der hochpräzisen aposterischen Ephemeriden-Zeitinformation
• Die Mittel der grundlegenden Versorgung von GLONASS - des Systems der operativen Bestimmung der Rotations- und Orientierungsparameter der Erde, des Systems der Bildung der staatlichen Skala der weltweiten koordinierten Zeit, der geodätischen Grundlegung der Russischen Föderation
• Navigationsgeräte für Verbraucher für zivile und spezielle Anwendungen

Die Hauptorganisation für die Verwendung des GLONASS-Systems ist AO „Rossijskije Kosmitscheskije Sistemy“ (Russische Weltraumsysteme).

Die Hauptorganisation für den GLONASS-Weltraumkomplex ist AO „Informazionnyje Sputnikowyje Sistemy“(Informationsatellitensysteme) benannt nach dem Akademiker M.F. Reschetnjow.

Bundesnetzbetreiber im Bereich der Navigation - NP (gemeinnützige Organisation) "GLONASS".

Die Überwachung und Bestätigung der Merkmale des GLONASS-Navigationsfelds rund um die Uhr erfolgt durch Informations- und Analysezentrum für zeitliche Koordinaten- und Navigationsunterstützung des Föderalen Staatlichen Einheitsunternehmens Zentrales wissenschaftliches Forschungsinstitut.

STAATLICHE UNTERSTÜTZUNG FÜR GLONASS

Das staatliche Entwicklungsprogramm GLONASS ist eine der vorrangigen Richtungen der Politik der Regierung der Russischen Föderation

Präsidentenerlass Nr. 638 vom 17.Mai 2007 «Über die Nutzung des globalen Navigationssatellitensystems GLONASS im Interesse der sozioökonomischen Entwicklung der Russischen Föderation " hat das System GLONASS den Status der Grundlage der nationalen Koordinierungszeit- und Navigationsunterstützung Russlands gesichert.

Das erste Föderale Zielprogramm "Globales Navigationssystem" für den Zeitraum 2002-2011 wurde im August 2001 angenommen.

Die weitere Verbesserung des GLONASS-Systems erfolgt im Rahmen der neuen föderalen Zielprogramme, die gemäß den Verordnungen der Regierung der Russischen Föderation eröffnet werden, um die Wirksamkeit der Aufgabenlösung der Koordinierungszeit- und Navigationsunterstützung Russlands im Interesse der Sicherheit und der kurz- und langfristigen Entwicklung des sozioökonomischen Bereichs des Landes sicherzustellen.

Die Hauptaufgaben der föderalen Programme:

• Wartung des GLONASS-Systems mit garantierten Eigenschaften des Navigationsfeldes
• Entwicklung des GLONASS-Systems zur Verbesserung der Verbrauchereigenschaften
• Sicherstellung der Verwendung des GLONASS-Systems auf dem Territorium der Russischen Föderation und im Ausland

Der staatliche Auftraggeber, Koordinator des föderalen Zielprogramms ist die Staatliche Gesellschaft "Roskosmos". Der Koordinierungsrat für die Verwaltung der Entwicklung des GLONASS-Systems umfasst viele Ministerien und zentrale Fachorgane der staatlichen Verwaltung Russlands.

INTERNATIONALE TÄTIGKEIT

Die internationale Zusammenarbeit der Russischen Föderation auf dem Gebiet der GNSS soll die nachhaltige Entwicklung des GLONASS-Systems fördern und die wirksame Teilnahme an Abkommen über die globale Satellitennavigation verstärken.

In den letzten Jahren der Entwicklung von GNSS und Ihre funktionalen Ergänzungen wurden die Grundlage der Systeme zur Koordinierungszeit- und Navigationsunterstützung der entwickelten Länder, ein wesentliches Element der öffentlichen und privaten Sektoren der Weltwirtschaft. Mit dem gleichzeitigen Betrieb mehrerer GNSS steigt die Notwendigkeit, ihre Entwicklungsprogramme den Ländern, die solche Systeme besitzen, sowie den internationalen Organisationen zu koordinieren, die direkt mit der Entwicklung und dem Einsatz von GNSS verbunden sind. Die internationale Zusammenarbeit auf dem Gebiet der GNSS ist ein wichtiger Bestandteil der nationalen Politik der Russischen Föderation auf dem Gebiet der Weltraumtätigkeit.

Um die Kompatibilität und Komplementarität des GLONASS-Systems mit anderen GNSS zu gewährleisten und seine Verwendung im Ausland zu fördern, nehmen die Experten von Informations- und Analysezentrum für zeitliche Koordinaten- und Navigationsunterstützung unabhängig teil und organisieren die Teilnahme russischer Vertreter an Veranstaltungen:

• des internationalen Komitees für GNSS, das auf Initiative der UNO-Vollversammlung gegründet wurde;
• des internationalen Diensts für Globale Navigationssatellitensysteme (IGS), wo Informations- und Analysezentrum für zeitliche Koordinaten- und Navigationsunterstützung ist ein assoziiertes Zentrum für die Analyse der IGS-Dienst;
• des internationalen Laser-Entfernungsmessung-Diensts (ILRS), wo Informations- und Analysezentrum für zeitliche Koordinaten- und Navigationsunterstützung ist ein assoziiertes Zentrum für die Analyse der ILRS-Dienst;
• des internationalen Erdrotationsdiensts (IERS), bei dem Informations- und Analysezentrum für zeitliche Koordinaten- und Navigationsunterstützung das offizielle IERS-Analysezentrum ist;
• der Kommission für Flug-funktechnische Mittel (RTCA) erörtert auf ihren Sitzungen die Fragen der Einbeziehung des GLONASS-Systems in die Normen für Flugnavigationsausrüstung.
• der internationalen Zivilluftfahrtorganisation (ICAO), werden auf Sitzungen die Fragen der Entwicklung und Anwendung des Standards der Betriebseigenschaften der offenen Dienstleistungen des GLONASS-Systems diskutiert.

Die Experten der Informations- und Analysezentrum für zeitliche Koordinaten- und Navigationsunterstützung nehmen auch an bilateralen Verhandlungen und Konsultationen mit Anbietern von ausländischen globalen und regionalen Navigationssystemen teil, nehmen an Arbeiten zur Schaffung eines Erdmesssegments des GLONASS-Systems im Ausland teil, das einer der wichtigsten Faktoren für die Gewährleistung seiner breiten Anwendung ist.

DIE SYSTEME DER FUNKTIONALEN ERGÄNZUNGEN DER GLOBALEN NAVIGATIONSSATELLITENSYSTEME (GNSS)

Die Entwicklung der weltweiten GNSS ist auf dem Weg, die Genauigkeit und Verfügbarkeit der Positionierung zu verbessern, die Zuverlässigkeit der Nutzung des Navigationsfeldes zu gewährleisten und die verfügbaren Dienste zu erweitern. Es wurden zwei Entwicklungsrichtungen für GNSS gebildet, die mit der Erhöhung der Genauigkeit und Zuverlässigkeit der von ihnen bereitgestellten Navigationsdienste verbunden sind:

• Modernisierung bestehender (GLONASS, GPS) und Entwicklung neuer globaler Satellitennavigationssysteme (Europäisches GALILEO-Projekt, chinesisches BEIDOU-Projekt);
• Entwicklung von funktionalen Ergänzungen (FD).

Die funktionalen Ergänzungen von GNSS bieten den Verbrauchern zusätzliche Informationen, die die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Bestimmung der räumlichen Koordinaten, der Geschwindigkeit der Bewegung und der Zeit erhöhen.

Ausgabeinformationen der funktionalen Ergänzungen werden den Verbrauchern über spezielle Kommunikationskanäle zur Verfügung gestellt. Es enthält in der Regel Korrekturinformationen (zur Beseitigung oder Verringerung von Fehlern bei der Standortbestimmung der Verbraucher) und Informationen über die Integrität der GNSS (um die Zuverlässigkeit und Gültigkeit der Positionierungsergebnisse sicherzustellen).

In der Russischen Föderation und in anderen Ländern wurden funktionale Ergänzungen verschiedener Art eingesetzt, und es wird aktiv daran gearbeitet, bestehende Systeme zu modernisieren und neue Systeme zu schaffen.

1. Messstationen sind Kontrollkorrekturstationen, die eine Reihe von hochpräzisen Navigationsgeräten sind, die an Punkten mit bekannten Koordinaten installiert sind.

2. Informationen über die Integrität des Systems ist eine Information über Fehler in der Arbeit von GNSS, die während des Betriebs nicht auf seine eigenen Mittel erkannt oder korrigiert wurden. . Die Übertragung von Systemintegritätsinformationen verhindert, dass Verbraucher falsche Navigationsdaten verwenden.

3. Ephemeridenzeitinformationen sind Daten für die Berechnung der Umlaufbahn des kosmischen Apparats und Daten der Borduhr.

4. Erddatenleitungen sind UKW-Funkgeräte, mobile drahtlose Kommunikationssysteme oder das Internet.

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Derzeit entwickeln sich fünf breitbandige Differentialkorrektursysteme aktiv: SDKM, WAAS, EGNOS, GAGAN, MSAS.

Das Versorgungsgebiet des SDKM-Systems ist das ganze Territorium der Russischen Föderation und die angrenzenden geographischen Gebiete, der Hauptverbraucher des Systems ist die Zivilluftfahrt. Die SDKM-Korrekturinformationen werden über die Raumfahrzeugen des Lutsch-Relaissystems übertragen

Es gibt proprietäre globale Differentialkorrektursysteme wie das StarFire navigation system (ein Handelssystem des Unternehmens John Deere); Starfix DGPS System und OmniSTAR (Handelssystem des niederländischen Unternehmens Fugro N.V.).

Ein separater Platz unter den globalen Systemen der Differentialkorrektur nimmt "PPP-Dienst" (engl.. Precise Point Positioning - hochpräzise absolute Positionierung). Die PPP-Technologie bietet eine Positionierungsgenauigkeit von Dezimeter bis Zentimeter oder mehr (für den statischen Modus), wenn präzise Satellitenumlaufbahnen und -uhren mit einem Zweifrequenz-GNSS-Empfänger kombiniert werden (aufgrund der Wirkung der Ionosphäre Erster Ordnung).

Die wichtigsten Vorteile der PPP-Technologie gegenüber anderen Methoden der differentiellen Positionierung sind die Tatsache, dass nur ein Empfänger für die Implementierung von PPP benötigt wird und keine speziellen Basisstationen in der Nähe des Benutzers erforderlich sind.

Es ist notwendig, funktionelle Ergänzungen besonders hervorzuheben, die sich von den traditionell verwendeten von Verbrauchern unterscheiden - Pseudosatelliten und unterstützende funktionelle Ergänzungen.

Funktionelle Ergänzungen der Pseudosatelliten sind ein oder mehrere Pseudosatelliten (Navigationssatelliten am Boden), die Navigationssignale im GNSS-Format erzeugen. Sie ergänzen das globale Funknavigationsfeld von GNSS in einem bestimmten Bereich und haben normalerweise einen lokalen Arbeitsbereich. Seine Größe wird durch die Sendeleistung der Pseudosatelliten und die Sichtweite bestimmt.

Assistierende Systeme der funktionellen Ergänzungen, die den Modus "assisted GNSS" implementieren und keine Korrekturen bilden, sondern zusätzliche unterstützende Informationen, um den Zugang zum Navigationsraum zu beschleunigen und die Zuverlässigkeit der Standortbestimmung der Verbraucher zu erhöhen.

In der Russischen Föderation werden die perspektivischen Richtungen der Entwicklung der Differentialsysteme vom Radionavigationsplan der Russischen Föderation und den Föderalen Zielprogrammen bestimmt.

Derzeit arbeitet die Staatskorporation "ROSKOSMOS" an der Entwicklung und effektiven Nutzung des globalen Systems der hochpräzisen Bestimmung der Navigations-und Ephemeriden-Zeitinformation (SVO EVI) für zivile Verbraucher (http://glonass-svoevi.ru/).

Das System soll den Verbrauchern in Echtzeit und im aposteriori-Modus eine hochpräzise Navigation ermöglichen. Die assistierenden Informationen SVO EVI, die auf der Grundlage der hochpräzisen EVI gebildet wurde, werden über terrestrische öffentliche Kommunikationskanäle (Internet) übertragen und in Verbindung mit den GNSS-Signalen in der spezialisierten Navigationsausrüstung des Verbrauchers verarbeitet, was eine Verbesserung der Genauigkeit der Navigation um mehr als eine Größenordnung auf ein Zentimeterniveau gewährleistet. Die Daten, die in Echtzeit übertragen werden, sind nur registrierten Verbrauchern zugänglich. Aposteriori-Information steht den Verbrauchern ohne Einschränkungen zur Verfügung.

In Zukunft ist auch die Nutzung von Weltraumdatenübertragungskanälen geplant. Um Daten über Weltraumkommunikationskanäle an Verbraucher zu übertragen, werden die Komponenten der an Bord befindlichen funktechnischen Komplexe von Kommunikations- und Relaissatelliten sowie Bodenstationen zur Übertragung von Informationen an Satelliten verwendet, um die Übertragung von Hilfsinformationen an Verbraucher weltweit sicherzustellen - auf der gesamten Erdoberfläche und im nahen Weltraum. Die Erstellung von SVO EVI erfolgt schrittweise unter allmählicher Erhöhung der Genauigkeit- und der Betriebseigenschaften.

Hochpräzise Informationen über das GLONASS-System kostenlos über das Internet, um eine breite Nutzung der Satellitennavigation in der Russischen Föderation zu gewährleisten, bieten wissenschaftliche Zentren:

• Informations- und Analysezentrum für zeitliche Koordinaten- und Navigationsunterstützung des Föderalen Staatlichen Einheitsunternehmens Zentrales wissenschaftliches Forschungsinstitut ist assoziiertes Zentrum für Analyse des Internationalen Dienstes IGS (International GNSS service), assoziiertes Zentrum für Analyse des Internationalen Laser-Entfernungsmessung-Diensts (ILRS), dem offiziellen Zentrum für Analyse der Internationalen Dienstes der Erdrotation (IERS). Die Produkte des Zentrums sind hochpräzise Ephemeriden-Zeitinformationen für GLONASS und GPS, Erdrotationsparameter.
• AO "Wissenschaft-Produktions-Körperschaft "Präzisionsinstrumentenbausysteme". Das System der aposteriori-hochpräzisen Bestimmung der Ephemeriden und der zeitlichen Korrekturen des GLONASS-Systems (SVOEVP). (http://glonass-svoevi.ru/.)

RUSSISCHE GLONASS-TECHNOLOGIEN

Das staatliche automatisierte Informationssystem „ERA-GLONASS“

Staatliches automatisiertes Informationssystem (GAIS) «ERA-GLONASS» bietet schnelle Informationen über Verkehrsunfälle auf Autobahnen in der Russischen Föderation, deren Verarbeitung, Speicherung und Übermittlung an Rettungsdienste. Der Betreiber von GAIS "ERA-GLONASS" ist AO "GLONASS" (https://aoglonass.ru/).

Bei einem Unfall bestimmt das Teilnehmerterminal, das auf dem Auto installiert ist, die Schwere des Unfalls, bestimmt den Standort des betroffenen Fahrzeugs durch die Satelliten des GLONASS-Systems und/oder GPS, stellt die Verbindung mit der Infrastruktur «ERA-GLONASS» her und überträgt über jeden Mobilfunkbetreiber die notwendigen Daten über den Unfall.

Sie können den Anruf manuell über die spezielle SOS-Taste tätigen. Gleichzeitig klärt der Betreiber des ERA-GLONASS-Kontaktzentrums die Einzelheiten des Vorfalls per Spracheingabe und wenn die Informationen bestätigt werden oder keine Antwort erfolgt, sendet Rettungsdienste, Notfallambulanz, die Inspektion der Straßenverkehrssicherheit.

Das russische staatliche Notfallsystem "ERA-GLONASS" ist technologisch mit dem gesamteuropäischen eCall-System kompatibel.

Es bietet die Möglichkeit, zusätzliche Dienstleistungen zu erbringen: Fahrtenschreiberfunktionen, Ferndiagnose des Fahrzeugzustands, Verkehrsmanagementsystem, Sicherheits- und Suchsysteme.

Im Rahmen des Projekts wurde die Infrastruktur des ERA-GLONASS-Systems in den Teileinheiten der Russischen Föderation eingesetzt, eine Schnittstelle zu 112-Systemen und Notfalldiensten hergestellt, andere staatliche Systeme wurden durchgeführt, eine Reihe nationaler technischer Standards wurde genehmigt, das Bundesgesetz "Über das staatliche automatisierte Informationssystem" ERA-GLONASS », die am 01. Januar 2014 in Kraft getreten ist.

Im Juli 2013 wurde das System in den Versuchsbetrieb in 15 Regionen Russlands gestartet. Am 1. Januar 2015 wurde das System in Industriebetrieb genommen. Das erste Serienauto, das mit dem ERA-GLONASS-System ausgestattet ist, wurde das russische Auto Lada Vesta.

Seit 2018 sind die Teilnehmerterminals des Systems in allen in Russland verkauften Fahrzeugen installiert.

Die Einführung des ERA-GLONASS-Systems führte zu kürzeren Reaktionszeiten bei Unfällen und anderen Notsituationen, wodurch die Todesfälle und Verletzungen auf den Straßen reduziert und die Sicherheit des Güter-und Personenverkehrs erhöht wurde.

ANWENDUNG HOCHPRÄZISER NAVIGATIONSDATEN

HAUPTKENNWERTE

DIENSTLEISTUNGEN DES GLONASS-SYSTEMS

Das GLONASS–System bietet dem Verbraucher zwei Arten von Dienstleistungen der Normal- und Punktgenauigkeit (siehe RUSSISCHE GLONASS-TECHNOLOGIEN)

Dienstleistungen der Normalgenauigkeit sind für die Verbraucher durch die Signalenübertragung der Normalgenauigkeit in L-Frequenzbereich. Jeder kosmische Apparat "Glonass-M" überträgt Navigationsfunksignale mit Frequenzteilung in zwei Bänder: L1 (1,6 GHz) und L2 (1,25 GHz).

Ein Normalgenauigkeitssignal mit einer Taktfrequenz von 0,511 MHz, das für inländische und ausländische zivile Verbraucher bestimmt ist, steht allen mit dem entsprechenden AP ausgestatteten Verbrauchern zur Verfügung, in deren Sichtbereich sich GLONASS-Satelliten befinden.

SATELLITEN-GRUPPIERUNG

Vorgesehene orbitale Gruppierung von GLONASS besteht aus 24 Satelliten, die sich in kreisförmigen Bahnen der mittleren Höhe mit einer nominalen Höhe von 19.100 km, einer Neigung von 64,8 ° und einem Zeitraum von 11 Stunden 15 Minuten 44 Sekunden befinden. Der Wert der Periode ermöglichte es, ein stabiles Orbitalsystem zu schaffen, das im Gegensatz zu GPS-Bahnen keine Korrekturimpulse während der gesamten Lebensdauer der aktiven Existenz benötigt. Die nominale Neigung gewährleistet die hundertprozentige Zugänglichkeit der Navigation auf dem Territorium der Russischen Föderation auch unter der Bedingung des Ausgangs aus der orbitalen Gruppierung mehrerer KA (kosmischer Apparat).

ORBITALE GRUPPIERUNG

ANZAHL DER VORGESEHENEN KOSMISCHEN APPARATEN	24
BAHNHÖHE	19 100 km
ANZAHL DER EBENENЙ	3
GROßE HALBACHSE	25 420 km
ZEITRAUM	11 Stunden 15 Minuten 44 Sek
NEIGUNG	64,8°

NAVIGATIONSFUNKSIGNALE

DAS SPEKTRUM DER NAVIGATIONSFUNKSIGNALE DES GLONASS-SYSTEMS

KOORDINATENSYSTEM

Die übertragenen von jedem kosmischen Apparat (KA) des GLONASS-Systems als Teil der operativen Informationen Ephemeriden beschreiben die Position des Phasenzentrums der Sendeantenne des KA in einem verbundenen mit der Erde geozentrischen Koordinatensystem PZ-90, wie folgt definiert:

• der Ursprung befindet sich in der Mitte der Erdmassen;
• die Z-Achse ist auf den bedingten Erdpol gerichtet, wie in der Empfehlung des internationalen Erdrotationsdiensts (IERS) definiert;
• die X-Achse ist entlang der Schnittlinie der Ebene des Erdäquators und des Anfangsmeridians gerichtet, die vom Bureau International de l'Heure (BIH) festgelegt wurde;
• die Y-Achse ergänzt das geozentrische rechteckige Koordinatensystem nach rechts.

ZEITSYSTEM

Als Systemzeitskala von GLONASS wurde bedingte kontinuierliche Zeitskala angenommen, die auf der Grundlage der Zeitskala des zentralen Systemsynchronisiergeräts gebildet wird. Das zentrale Synchronisiergerät ist mit Wasserstofffrequenzstandards ausgestattet.

Die Referenzzeitskala für das GLONASS-System ist die nationale koordinierte Zeitskala Russlands UTC (SU).

Die GLONASS-Systemzeitskala wird gleichzeitig mit der geplanten Korrektur um eine ganze Anzahl von Sekunden der koordinierten UTC-Weltzeitskala korrigiert.

Das Referenzdokument "PARAMETER DER ERDE VON 1990" PZ-90.11)

DOKUMENT ZUR SCHNITTSTELLENSTEUERUNG

Dokument zur Schnittstellensteuerung

OFFIZIELLE WEBSITE

Benutzerdefiniertes GLONASS-Informationszentrum: glonass-iac.ru

• Система контроля и подтверждения характеристик ГНСС
• FTP-архив
• Нормативно-правовые документы в области спутниковой навигации
• Пилотные проекты