ГОСТ Р 52865-2009

Группа Э50

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Глобальная навигационная спутниковая система

ПАРАМЕТРЫ РАДИОНАВИГАЦИОННОГО ПОЛЯ

Технические требования и методы испытаний

Global navigation satellite system. Parameters of radionavigation field. Technical requirements and test methods

ОКС 07.040

ОКСТУ 6811

Дата введения 2011-01-01

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф.Решетнева" совместно с Открытым акционерным обществом "Российские космические системы"

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 363 "Радионавигация"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2009 г. N 935-ст

4 ВЗАМЕН ГОСТ Р 52865-2007

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

     1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на параметры радионавигационного поля для сигнала в пространстве, предоставляемые потребителям при использовании канала стандартной точности глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС с однородным созвездием из спутников "Глонасс-М", и устанавливает технические требования к ним и методы их испытаний.

Настоящий стандарт распространяется также на смешанное созвездие навигационных космических аппаратов "Глонасс-М" и "Глонасс-К".

     2 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

2.1 канал стандартной точности (Channel of Standard Accuracy): Канал, обеспечивающий заданный уровень точности определения местоположения и времени, доступный любому пользователю системы ГЛОНАСС на глобальной и непрерывной основе.

2.2 рабочая зона системы (Service Volume): Пространство до высоты 2000 км, включая поверхность Земли, в котором обеспечиваются характеристики канала стандартной точности местоопределения потребителя системы ГЛОНАСС, выраженное в процентах времени на определенном временном интервале, в течение которого обеспечиваются заданные условия.

2.3 доступность (Service Availability):

2.3.1 доступность А: Готовность спутников в рабочей зоне системы на любом 24-часовом интервале, в течение которого с 95%-ной вероятностью прогнозируемая погрешность местоопределения меньше порогового значения для любой точки рабочей зоны системы, выраженная в процентах времени на определенном временном интервале, в течение которого обеспечиваются заданные условия.

2.3.1.1 доступность местоопределения по горизонтали (Horizontal Service Availability): процент времени на любом 24-часовом интервале, в течение которого с 95%-ной вероятностью погрешность местоопределения по горизонтали меньше порогового значения для любой точки рабочей зоны системы.

2.3.1.2 доступность местоопределения по вертикали (Vertical Service Availability): процент времени на любом 24-часовом интервале, в течение которого с 95%-ной вероятностью погрешность местоопределения по вертикали меньше порогового значения для любой точки рабочей зоны системы.

2.3.2 доступность Б: Готовность спутников излучать пригодные навигационные сигналы в рабочей зоне системы, обеспечивающие получение потребителем заданных точностных характеристик, выраженная в процентах времени на определенном временном интервале, в течение которого обеспечиваются заданные условия.

2.4 погрешность местоопределения (Error of Positioning): Разность измеренного и действительного положения потребителя в рабочей зоне системы (измеряется в метрах) с заданным уровнем доступности (эксплуатационной готовности) и надежности (выражается в процентах времени на определенном временном интервале, в течение которого обеспечиваются заданные условия).

2.5 погрешность передачи Всемирного координированного времени государственного эталона Российской Федерации (Time Transfer Accuracy of Russian Federation Universal Time Coordinated): Разность Всемирного координированного времени государственного эталона Российской Федерации и времени, полученного из решения задачи местоопределения потребителя в зоне действия системы с заданным уровнем доступности, надежности и точности, выраженного в наносекундах.

2.6 навигационное поле системы ГЛОНАСС (GLONASS System Navigation Field): Совокупность радионавигационных сигналов в рабочей зоне системы, позволяющая проводить измерения навигационных параметров и определение местоположения, составляющих вектора скорости и времени с требуемым уровнем доступности, надежности и точности.

2.7 работоспособный спутник (Operational Satellite): Спутник системы ГЛОНАСС, способный передавать пригодный радионавигационный сигнал с параметрами и структурой, соответствующими установленным в Интерфейсном контрольном документе системы ГЛОНАСС и имеющий подтверждение о его работоспособности в навигационном сообщении.

Примечание - В соответствии с этим определением любой спутник, параметры которого передаются в составе навигационного сообщения с соответствующим индексом, является работоспособным.

2.8 навигационное сообщение (Navigation Message): Информация об эфемеридах, времени, состоянии спутников, представленная в цифровом виде, структура которой соответствует установленной в Интерфейсном контрольном документе системы ГЛОНАСС.

2.9 местоопределение (Position Solution): Определение пространственных координат путем псевдодальномерных измерений и использования навигационных сообщений со спутников системы ГЛОНАСС.

2.10 надежность обслуживания (Service Reliability): Выполнение системой ГЛОНАСС своих функций в течение определенного периода времени при установленных условиях эксплуатации.

2.11 коэффициент готовности навигационного космического аппарата (Readiness Factor): Вероятность того, что в любой момент времени периода эксплуатации, навигационный космический аппарат будет находиться в работоспособном состоянии, обеспечивая непрерывное излучение достоверного радионавигационного сигнала канала стандартной точности.

2.12 перерыв в навигационном обеспечении каналом стандартной точности (Service Degradation): Интервал времени, в течение которого одна или более заявленных характеристик канала стандартной точности не выполняются и потребители извещены об этом заранее, измеряется в часах.

2.13 отказ в навигационном обеспечении (Service Failure): Событие, происходящее в определенный период времени, в течение которого один или более параметров канала стандартной точности навигационного космического аппарата не выполняются и потребители не оповещены об этом заранее.

2.14 псевдодальность (Pseudorange): Разность между временем приема навигационного сигнала пользователем и временем передачи его со спутника, умноженная на скорость распространения радиоволн в пространстве, измеряется в метрах.

2.15 геометрический фактор ухудшения точности по вектору положения (Position Dilution of Precision): Отношение трехмерной погрешности определения местоопределения в точке нахождения навигационной аппаратуры потребителя к погрешности измерения псевдодальности.

2.16 радионавигационный сигнал (Radionavigation Signal): Радиосигнал кода стандартной точности, излучаемый навигационным космическим аппаратом и модулированный псевдослучайной последовательностью дальномерного кода, меткой времени и цифровой информацией навигационного сообщения, соответствующего требованиям Интерфейсного контрольного документа системы ГЛОНАСС.

2.17 сигнал в пространстве (Signal in Space): Сигнал без учета погрешностей распространения в ионосфере, тропосфере, погрешности приемника, многоканальности и помех.

Погрешность за счет космического сегмента является потенциальной точностью системы ГЛОНАСС при работе в реальном масштабе времени.

     3 Обозначения и сокращения

В настоящем стандарте применены следующие обозначения и сокращения:

АС - альманах системы ГЛОНАСС;

ГЛОНАСС - глобальная навигационная спутниковая система Российской Федерации;

ИКД - интерфейсный контрольный документ;

КСТ - канал стандартной точности;

НКА - навигационный космический аппарат;

ПЗ-90.02 - государственная геоцентрическая система координат "Параметры земли 1990 года";

ПКА - подсистема навигационных космических аппаратов;

ПКУ - подсистема контроля и управления;

СКП - средняя квадратическая погрешность;

UTC(SU) - национальная шкала координированного времени Российской Федерации;

GPS - глобальная навигационная спутниковая система Соединенных Штатов Америки;

PDOP - геометрический фактор ухудшения точности по вектору положения;

MCOV - число сеансов в сутках, на которых не выполнялись условия по рабочей зоне;

MDATA - число потерянных сеансов в суточном интервале измерений из-за неготовности спутника к работе с пользователем;

MAVL - число сеансов местоопределений в суточном интервале, на которых выполнялись условия по доступности;

MREL - число сеансов, не пригодных для оценки погрешности местоопределения;

SIS - сигнал в пространстве;

URE - эквивалентная погрешность дальности.

     4 Технические требования

     4.1 Общие требования

4.1.1 В процессе местоопределения эталонный приемник выполняет беззапросные измерения псевдодальности по всем видимым НКА системы ГЛОНАСС, а также принимает и обрабатывает навигационные сообщения, содержащиеся в составе спутниковых навигационных радиосигналах. Структуры навигационного сигнала и навигационного сообщения приведены в ИКД системы ГЛОНАСС.

Для пересчета параметров эфемерид из навигационного сообщения спутника на моменты измерений используют алгоритмы, приведенные в ИКД системы ГЛОНАСС или эквивалентные им по точности.

4.1.2 Для проведения местоопределения используют сигналы стандартной точности на частоте L1 и L2 с тактовой частотой 0,511 МГц, предназначенные для использования отечественными и зарубежными гражданскими потребителями.

     4.2 Ограничения на характеристики канала стандартной точности для сигнала в пространстве

Требования к КСТ для сигнала в пространстве основаны на том, что используемый эталонный приемник обладает следующими характеристиками:

- функционирует в соответствии с требованиями ИКД системы ГЛОНАСС;

- использует угол места, больший или равный 5°;

- производит вычисление местоположения спутника и геометрического расстояния в соответствии с ПЗ-90.02, связанной с Землей, и времени по UTC (SU);

- производит решение задачи определения местоположения и времени на основе радиовещательной передачи данных со всех видимых спутников, компенсирует динамическое допплеровское смещение в измерениях по коду и фазе несущей номинального сигнала КСТ;

- исключает неработоспособные спутники ГЛОНАСС из решения задачи местоопределения по информации из навигационного сообщения, передаваемого каждым НКА;

- использует обновленные и внутренне совместимые эфемериды и параметры времени для всех спутников, которые он задействует для определения местоположения;

- теряет сопровождение в случаях, когда спутник прекращает передачу радионавигационного сигнала КСТ;

- определяет точность передачи шкалы времени применительно к стационарному пункту с известными координатами.

     4.3 Ограничения на характеристики системы ГЛОНАСС

4.3.1 ПКА должна содержать не менее 24 НКА. Допускается кратковременное снижение числа НКА до 21. Орбитальная структура ПКА, номинальные параметры орбит приведены в ИКД системы ГЛОНАСС.

4.3.2 Коэффициент готовности НКА должен быть не менее 99%.

4.3.3 Пороговая погрешность по дальности любого спутника должна быть не более 18 м.

4.3.4 Интенсивность замены вышедших из строя спутников (групповые пуски по три спутника) должна быть не более шести спутников в год.

4.3.5 Срок замены вышедшего из строя спутника должен быть не более: