卫星导航地位
0赞有很多的卫星导航装置不需要瞬时定位。船舶,浮体和气球就是例子,他们的速度很低,当需要在一段时间内定位是不会发生明显错误。Goddard空间飞行中心航行卫星技术叫Interrogation,录音和定位系统(IRLS)使用了三个或更多的范围测量,在多种车和雨云3卫星[9之间]被采用。这个技术,等效与集成运输多谱勒仪曲线,提供沿着卫星轨道定位的重要数据。
质问: 正如它的名字暗示,IRLS有三个作用,第一个是质问。这个功能使卫星可以与所有表面车辆联络,通过分配的每一个分离地址。指令包括二个部分:第一,车辆的位置被记录;第二,记录的确切时间,参考卫星轨道时间。每个命令字都是数字码,包含32字节,16个指定地址,16个指定时间。对任意已知轨道的序列有计算机给出,然后传送给卫星,当它经过地面指令站上空时。
在适当的时候,被以上描述指令序列传送给卫星,被存储到指令存储器中。当卫星始终时间(被重新设置为零当从指令站接收到数据时)与第一个指令时间相符,卫星开始在第一个指令中传输地址。传送车辆序列的地址码以1041比特每秒,作为12.5 kbits/s的基本系比特率的一个数字式副载波频率。车辆接收到信号,和自己的地址比较来解码,如果它对应,对卫星核实它的身份。在这种和车双向联系的最后,可能包括所有数字资料传输,指令记忆更新,并且下个命令与卫星时间比较。这个做法为每个命令所重复。
第一次航行提供20个质疑每个轨道,和2000字节的数据库。第二次航行提供350个质疑每个轨道,和10000个字节的数据库。最终系统被限制到2000次质疑每个轨道,和1500000字节的数据模块。
按照前面提到的,IRLS共用时间计数器重置为零,当新的序列装载到卫星上时。这个时钟与航天器时钟同步,可以稳定到10的6次方分之0.1,每0.4秒更新一次,提供指令的时间部分。
记录:在轨道完成时,地球站发送出一个指令读出所有的存储数据信息在轨道中。这市通过航天器指令系统完成的。当地面上接收到数据并存储在缓冲期中时,需要进行进一步的处理来区分信息帧。一个小数据处理器通过使用编制程序规则整理框架,被设计入系统并且装配数据,传输一个适当的格式到中央数据处理站点,它位于Goddard空间飞行中心。那里每个品太的地点都被计算好的,下一个序列将产生。
R1和RZ的距离测量通过测量无线电信号做在卫星和平台之间的往返传播时间,通过使用传播速度确定距离。要准确地测量传播时间,在卫星内的一个计数器,由一个1.6MHz时钟驱动,在每次接收到范围码后被启动。计数器包含15阶,分辨率达到0.625微秒,与一个单程距离分辨率正负100 m是等效的。
基于卫星的轨道(预测在0.3公里内)几何计算有百分之95可能性定位误差少于2 km,距离测量精确在0.5 km内。 这在系统的几个允许误差内。 收发器延时必须在0.5 ps或0.15 km之内。由于一个收发器在卫星上,另一个在平台上,总误差为1微秒或0.3 km。 双向范围测量由对0.625 ps的一个1.6MHz时钟解决, 或0.2 km,产生-0.1 km的一个单程距离分辨率。另外的“时间紧张”和不稳定占0.5微秒或0.15 km。在系统的总范围计量误差是共计这些错误(0.3,0.1和0.15)或0.55 km (最坏情况)。
导航卫星的主要潜在用户是跨洋的航空公司以及跨海产业。传输组织需要改进航海目标。航空公司希望减少225km内的侧相分离,要求在海域达到85km,并最终到55km。现在的需求费用很高包括航线,旅行时间以及燃料费用。船舶需要一个花费低,无论任何天气,世界性的导航,能够提供精确地位置,无论在海上还是汇合水域。
为适应航空需要,在1975到1976年联邦航空管理局和欧洲空间研究组织计划应用二卫星多范围系统(系统B)在太平洋和大西洋海域,使用的是L段频率(1535 MHz到1660 MHz)。这个频率被分配了到航空和海上航行,通过空间技术,在1971年世界行政收音机会议(WARC)上。美国航空航天局进行的范围测试,在1969-1970使用ATS 5卫星,表明航空器地点位置准确应该是大约1 km。
