СПУ́ТНИКОВАЯ СИСТЕ́МА ПОЗИЦИОНИ́РОВАНИЯ

СПУ́ТНИКОВАЯ СИСТЕ́МА ПОЗИЦИО­НИ́РО­ВАНИЯ, сис­те­ма для ус­та­нов­ле­ния ко­ор­ди­нат объ­ек­тов (на по­верх­но­сти Зем­ли, в ат­мо­сфе­ре или в око­ло­зем­ном кос­мич. про­стран­ст­ве), ис­поль­зую­щая ра­дио­пе­ре­даю­щие стан­ции, рас­по­ло­жен­ные на ИСЗ, и спе­циа­ли­зир. при­ём­ни­ки поль­зо­ва­те­лей, чув­ст­ви­тель­ные к ра­дио­сиг­на­лам спут­ни­ков дан­ной сис­те­мы. В со­став С. с. п. вхо­дит так­же сеть на­зем­ных стан­ций кон­тро­ля и управ­ле­ния, осу­ще­ст­в­ляю­щих сле­же­ние за спут­ни­ка­ми и спо­соб­ных по­сы­лать кор­рек­ти­ро­воч­ные ра­дио­сиг­на­лы.

Ин­фор­ма­ция в ви­де ко­до­вых по­сле­до­ва­тель­но­стей ра­дио­сиг­на­лов, со­дер­жа­щих не­об­хо­ди­мые для оп­ре­де­ле­ния ко­ор­ди­нат дан­ные (в т. ч. о те­ку­щем ме­сто­по­ло­же­нии спут­ни­ков, по­лу­чае­мые от на­зем­но­го ком­плек­са управ­ле­ния), не­пре­рыв­но пе­ре­да­ёт­ся спут­ни­ка­ми на оп­ре­де­лён­ных час­то­тах; або­нент­ские ра­дио­при­ём­ные уст­рой­ст­ва, обо­ру­до­ван­ные спец. ком­пь­ю­тер­ной тех­ни­кой, об­ра­ба­ты­ва­ют при­ня­тые сиг­на­лы и вы­чис­ля­ют точ­ное ме­сто­на­хо­ж­де­ние объ­ек­та. Дей­ст­вие С. с. п. ос­но­ва­но на оп­ре­де­ле­нии рас­стоя­ния от при­ём­ни­ка поль­зо­ва­те­ля до спут­ни­ка пу­тём из­ме­ре­ния вре­ме­ни рас­про­стра­не­ния ра­дио­сиг­на­ла от спут­ни­ка до при­ём­ни­ка, ко­то­рое, в свою оче­редь, рас­счи­ты­ва­ет­ся по за­держ­ке при­ня­то­го от кон­крет­но­го спут­ни­ка ра­диосиг­на­ла от­но­си­тель­но фор­ми­руе­мо­го (про­грамм­ны­ми сред­ст­ва­ми) в при­ём­ни­ке 1000 раз в 1 с об­ще­го для всей сис­те­мы по­зи­цио­ни­ро­ва­ния слож­но­го ко­до­во­го сиг­на­ла; за­держ­ка свя­за­на с рас­син­хро­ни­за­ци­ей из­лу­чае­мых спут­ни­ка­ми ра­дио­сиг­на­лов, вы­зы­ваю­щей до­пол­нит. по­греш­ность в оп­ре­де­ле­нии ко­ор­ди­нат (от­сут­ст­вие вза­им­ной син­хро­ни­за­ции спут­ни­ко­вых шкал вре­ме­ни).

Для вы­чис­ле­ния ко­ор­ди­нат и вы­со­ты рас­по­ло­же­ния ра­дио­при­ём­ной ан­тен­ны не­об­хо­дим од­но­врем. при­ём сиг­на­лов по мень­шей ме­ре от че­ты­рёх спут­ни­ков, на­хо­дя­щих­ся в по­ле ра­дио­ви­димо­сти поль­зо­ва­те­ля (с уве­ли­че­ни­ем ко­ли­че­ст­ва при­ни­мае­мых сиг­на­лов от раз­ных КА точ­ность оп­ре­де­ле­ния ме­сто­на­хо­ж­де­ния по­вы­ша­ет­ся).

Ор­би­таль­ная спут­ни­ко­вая груп­пи­ров­ка, ра­бо­таю­щая на выс. 19000–20000 км, со­дер­жит не ме­нее 24 КА (вре­мя об­ра­ще­ния во­круг Зем­ли ме­нее 12 ч), ос­на­щён­ных эта­ло­на­ми час­то­ты с не­ста­биль­но­стью ме­нее 10^–14 и бло­ка­ми для фор­ми­ро­ва­ния ко­до­вых ра­дио­сиг­на­лов; пе­ре­да­ча сиг­на­лов со спут­ни­ков осу­ще­ст­в­ля­ет­ся в диа­па­зо­нах 1,2 и 1,6 ГГц.

Точ­ность ко­ор­ди­нат, обес­пе­чи­вае­мая С. с. п., оп­ре­де­ля­ет­ся гл. обр. мо­де­лью Зем­ли (па­ра­мет­ра­ми гео­ида), вре­ме­нем рас­про­стра­не­ния сиг­на­ла от спут­ни­ка до при­ём­ни­ка (т. е. со­стоя­ни­ем ио­но­сфе­ры, от­ра­же­ния­ми ра­дио­волн от зем­ных объ­ек­тов, напр. до­мов, ав­то­мо­би­лей, де­ревь­ев) и со­став­ля­ет от не­сколь­ких мет­ров (для мас­со­вых С. с. п.) до не­сколь­ких см и ме­нее (для сис­тем осо­бо­го на­зна­че­ния – во­ен­ных, мор­ских и т. п.).

Пер­вые С. с. п. вве­де­ны в строй в 1960–70-х гг. (NNSS в США, 1964; «Ци­ка­да» в СССР, 1979, и др.) и пред­на­зна­ча­лись для мор. и возд. на­ви­га­ции; их при­ём­но-из­ме­рит. ап­па­ра­ту­ра бы­ла до­воль­но гро­мозд­кой и тя­жё­лой. Раз­ви­тие мик­ро­элек­тро­ни­ки по­зво­ли­ло зна­чи­тель­но умень­шить раз­ме­ры ра­дио­при­ём­ни­ков С. с. п. и да­же встраи­вать их в мо­биль­ные те­ле­фо­ны.

Совр. круп­ней­шие в ми­ре С. с. п. – отеч. ГЛОНАСС (Гло­баль­ная на­ви­га­ци­он­ная спут­ни­ко­вая сис­те­ма; раз­ра­бо­та­на по за­ка­зу МО СССР; 3 ор­би­таль­ные плос­ко­сти с 8 спут­ни­ка­ми на ор­би­те; 1-й спут­ник вы­ве­ден на ор­би­ту в 1982, при­ня­та в экс­плуа­та­цию в 1993, от­кры­та для ком­мерч. ис­поль­зо­ва­ния в 1995) и амер. GPS (Glo­bal Positioning System – Гло­баль­ная сис­те­ма по­зи­цио­ни­ро­ва­ния; раз­ра­бо­та­на и об­слу­жи­ва­ет­ся МО США; 6 ор­би­таль­ных плос­ко­стей с 4 спут­ни­ка­ми на ор­би­те; 1-й спут­ник вы­ве­ден на ор­би­ту в 1978, ком­мерч. ис­поль­зо­ва­ние с кон. 1980-х гг.) спо­соб­ны ра­бо­тать в лю­бой точ­ке зем­но­го ша­ра; их со­вме­ст­ное ис­поль­зо­ва­ние по­зво­ля­ет рез­ко со­кра­тить ко­ли­че­ст­во «мёрт­вых зон» ра­дио­приё­ма на Зем­ле, обу­слов­лен­ных ме­ст­ны­ми ус­ло­вия­ми рас­про­стра­не­ния ра­дио­волн.