Учет параметров вращения Земли для высокоточного имитационного моделирования движения спутников ГЛОНАСС в интересах гражданских потребителей
Опубликовано: 16.10.2020
Авторы: Топорков А.Г., Корянов Вс.Вл., Ду Чунжуй
Опубликовано в выпуске: #10(106)/2020
DOI: 10.18698/2308-6033-2020-10-2025
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Динамика, баллистика, управление движением летательных аппаратов
Рассмотрены параметры вращения Земли при решении задачи высокоточного моделирования движения навигационных космических аппаратов (НКА) ГЛОНАСС. Представлен алгоритм работы программно-алгоритмического комплекса для прогнозирования движения НКА ГЛОНАСС с учетом математических моделей, рекомендованных Международной службой вращения Земли. Показан расчет влияния движения полюса Земли, неравномерности вращения Земли, прецессии и нутации на орбиту НКА ГЛОНАСС в виде ошибок для продольной дальности, вертикали и боковой дальности. Проведена оценка величин возмущающих ускорений и степени их влияния на движение НКА ГЛОНАСС. Получены результаты уходов орбитальных параметров (большой полуоси, эксцентриситета, наклонения, долготы восходящего узла, аргумента перицентра и фокального параметра) от номинальных значений в течение 30 суток под действием параметров ориентации Земли.
Литература
[1] Лысенко Л.Н., Корянов В.В., Топорков А.Г. Об оценке требований к точности спутниковой навигации на основе анализа современного состояния КВНО потребительских систем гражданского назначения. Вестник МГТУ. Сер. Машиностроение, 2015, № 5, с. 47–61.
[2] Топорков А.Г. Анализ влияния возмущений от Луны, Солнца и планет Солнечной системы на движение космического аппарата ГЛОНАСС. XLII Международная молодежная научная конференция «Гагаринские чтения». Сборник тезисов докладов. В 4 т. Т. 1. Москва, Изд-во МАИ, 2016, с. 193-194.
[3] Ипатов А.В., Варганов М.Е. Радио-интерферометрический комплекс «Квазар-КВО» как основа координатно-временного обеспечения и фундаментальной поддержки системы ГЛОНАСС. URL: http://mwelectronics.ru/2012/Plenary/U06_A.V.%20Ipatov_Radiointerferometricheskiy%20kompleks%20Kvazar-KVO.pdf (дата обращения 10.06.2020).
[4] Ивашина А.В., Топорков И.С., Глуздов А.Н., Кулешов Ю.В., Сахно И.В., Косынкин А.И., Козлов А.В. Требования Минобороны России к фундаментальному сегменту ГНСС ГЛОНАСС на период до 2030 г. Труды Института прикладной астрономии РАН. Санкт-Петербург, Изд-во ИПА РАН, 2019, № 51, с. 63–72.
[5] Чинилина М.А., Пасынок С.Л. Переход от небесной системы координат к земной системе координат и обратно. URL: http://pvz.vniiftri.ru/theory/OTD73_IERS_v1.pdf (дата обращения 10.06.2020).
[6] Пасынок С.Л. Методы и средства определения параметров вращения Земли. Альманах современной метрологии. URL: http://pvz.vniiftri.ru/theory/StatyaSchool_v3.pdf (дата обращения 10.06.2020).
[7] The International Astronomical Union. URL: https://www.iau.org/ (дата обращения 10.06.2020).
[8] The International Union of Geodesy and Geophysics. URL: http://www.iugg.org/ (дата обращения 10.06.2020).
[9] The International Association of Geodesy. URL: http://www.iag-aig.org/ (дата обращения 10.06.2020).
[10] IERS Conventions (2010). International Earth Rotation and Reference Systems Service. URL: https://www.iers.org/IERS/EN/Publications/TechnicalNotes/tn36.html;jsessionid=B63A1239D05DFF82EED55F3E7105C164.live2 (дата обращения 10.06.2020).
[11] Petit G., Luzum B., eds. IERS Conventions (2010). International Earth Rotation and Reference Systems Service Technical Note No. 36. Frankfurt, Germany, 2010, 180 p. URL: https://www.iers.org/SharedDocs/Publikationen/EN/IERS/Publications/tn/TechnNote36/tn36.pdf?__blob=publicationFile&v=1 (дата обращения 10.06.2020).
[12] IERS Conventions Centre. IERS Conventions (2010) Packaged Content. URL: https://iers-conventions.obspm.fr/conventions_versions.php#updated_target (дата обращения 10.06.2020).
[13] Subirana J. Sanz, Zornoza J.M. Juan, Hernandez-Pajares M. GNSS Data Processing. Volume I: Fundamentals and Algorithms. ESA Communication Publ., 2013, 238 p.
[14] Жаров В.Е. Сферическая Астрономия. Фрязино, Изд-во Век 2, 2006, 480 с.
[15] International Earth Rotation and Reference Systems Service. Earth orientation center. URL: http://hpiers.obspm.fr/eop-pc/index.php (дата обращения 10.06.2020).
[16] Куликов К.А., Сидоренков Н.С. Планета Земля. Москва, Наука, 1977, 192 с.
[17] Сидоренков Н.С. Физика нестабильностей вращения Земли. Москва, Физматлит, 2002, 384 с.
[18] Groten E. The motion of the Earth. Landolt-Börnstein — Group V Geophysics, 1984, vol. 2A, pp. 9–46.
[19] McCarthy D.D. IERS Technical Note 21 — IERS Conventions (1992). Central Bureau of IERS — Observatoire de Paris, 1996, 96 p. URL: https://www.iers.org/SharedDocs/Publikationen/EN/IERS/Publications/tn/TechnNote21/tn21.pdf?__blob=publicationFile&v=1 (дата обращения 10.06.2020).
[20] Фатеев В.Ф. Релятивистская метрология околоземного пространства-времени. Менделеево, ФГУП ВНИИФТРИ, 2017, 439 с.
[21] Топорков А.Г., Корянов В.В. Влияние параметров вращения Земли на прогнозирование эфемерид навигационных космических аппаратов. Тезисы докладов научно-технической конференции «Навигация по гравитационному полю Земли и ее метрологическое обеспечение». Менделеево, ФГУП ВНИИФТРИ, 2017, с. 137–138.
[22] Топорков А.Г., Корянов В.В. Прогнозирование эфемерид навигационных космических аппаратов на основе учета параметров вращения Земли. Материалы LI Научных чтений памяти К.Э. Циолковского. Калуга, Изд-во «Эйдос», 2016, с. 153–154.
[23] Лысенко Л.Н., Корянов В.В., Топорков А.Г. Концепция разработки программно-методического обеспечения комплекса имитационного моделирования условий функционирования орбитального сегмента глобальных навигационных и телекоммуникационных геостационарных спутниковых систем. Инженерный журнал: наука и инновации, 2015, вып. 5. http://dx.doi.org/10.18698/2308-6033-2015-5-1398
[24] Альманахи ГЛОНАСС и GPS. Информационно-аналитический центр координатно-временного и навигационного обеспечения. URL: ftp://ftp.glonass-iac.ru/MCC/ALMANAC/ (дата обращения 10.06.2020).
[25] Высокоточная эфемеридно-временная информация для ГЛОНАСС и GPS. Информационно-аналитический центр координатно-временного и навигационного обеспечения. URL: ftp://ftp.glonass-iac.ru/MCC/PRODUCTS/ (дата обращения 10.06.2020).
[26] Марков Ю.Г., Михайлов М.В., Почукаев В.Н. Учет фундаментальных составляющих параметров вращения Земли в формировании высокоточной орбиты навигационных спутников. Доклады академии наук, 2012, т. 445, № 1, с. 37–41.
[27] Марков Ю.Г., Михайлов М.В., Почукаев В.Н. Высокоточный прогноз орбит космического аппарата как результат рационального выбора возмущаю-щих факторов. Доклады академии наук, 2014, т. 457, № 2, с. 170–174.