Поняття про незбурений рух ШСЗ. Закони Кеплера

Незбуреним рухом ШСЗ називають рух супутника, під час якого на нього діє лише гравітаційне поле Землі і не діють інші сили, що називають збурюючими. При цьому Земля розглядається як матеріальна точка.

Незбурений рух ШСЗ підпорядковується трьом законам Кеплера:

1. Орбіта супутника є еліпсом, в одному із фокусів якого знаходиться центральне тіло;

2. Радіус-вектор супутника описує за рівні проміжки часу рівні площі;

3. Квадрати періодів двох супутників відносяться як куби великих півосей їх орбіт.

Збурюючі сили поділяються на:

- гравітаційні;

- негравітаційні.

Для більшості супутників головними є гравітаційні сили, тому спочатку розглядаються задачі про рух супутника в полі гравітаційних сил, які створені Землею та іншими тілами сонячної системи. При цьому виходять з наступних умов:

1. Супутник вважається матеріальною точкою, масою якого можна нехтувати в порівняні з масою Землі;

2. Всі тіла, які збурюють рух супутника Землі, а саме Сонце, Місяць і планети, можна вважати матеріальними точками;

3. Гравітаційним впливом тіл, які не входять в сонячну систему, а також гравітаційним впливом міжзоряного середовища можна нехтувати.

Приведені умови дозволяють звести задачу про рух супутника до відомої в небесній механіці проблеми n тіл і при цьому тільки одне тіло – Земля – створює гравітаційне поле, яке відмінне від гравітаційного поля точкової маси. При визначенні елементарного руху супутника необхідно використовувати з небесної механіки розв’язок задачі двох матеріальних точок. Такий розв’язок є в першому наближенні,

 

 

тому за орбіту супутника в цьому випадку приймають орбіту руху матеріальної точки (супутника), яка притягується до іншої точки (Земля). Цей рух називається незбуреним і він відповідає законам Ньютона:

1. Всяка матеріальна точка зберігає стан спокою або рівномірного і прямолінійного руху до тих пір, поки на нього не подіють сторонні сили. В інерціальній системі кількість руху mv = const.

2. Перша похідна від кількості руху за часом дорівнює силі, яка на нього діє F=ma.

3. Дві матеріальні точки діють одна на одну з силами, однаковими за величиною і протилежними за напрямком.

5.2. Збурюючі фактори

Рух супутника збурюється різноманітними силами, тому і орбіта, за якою відбувається реальний рух супутника, називається збуреною.

Найбільший збурюючий вплив на рух супутника за орбітою здійснюють наступні фактори:

1. Гравітаційне збурення, викликане відмінностями поля притягання Землі від притягання матеріальної точки (сплюснутість Землі);

2. Аномалії гравітаційного поля Землі;

3. Гравітаційні збурення, які викликані притяганням інших небесних тіл (Сонця і Місяця);

4. Атмосферний тиск та атмосферне тертя для супутників, які рухаються на висоті до 2000 км;

5. Негравітаційні збурення, викликанні тиском сонячних променів.

Вплив цих факторів залежить від елементів орбіт, маси та площі поперечного перерізу супутника, а також коефіцієнта відбиття світла від поверхні супутника.

Менший вплив на збурюючий рух мають:

1. Приливні явища під дією Місяця і Сонця, які викликають деформації геопотенціалу;

2. Прецесійно-нутаційні переміщення осі обертання Землі;

 

 

3. Перевипромінювання сонячної радіації;

4. Гравітаційний вплив інших об’єктів сонячної системи.

Сучасні вимірювальні прилади вимагають врахування цих факторів.

Ще менший вплив мають:

1. Ефекти теорії відносності;

2. Обертання та перерозподіл атмосферних мас;

3. Інші елементи збурення.

5.3. Диференціальні рівняння незбуреного руху ШСЗ

При отриманні геодезичної інформації з результатів, одержаних від супутників, в тій чи іншій формі необхідно розв’язувати основну задачу небесної механіки: нехай в деякий початковий момент часу в заданій системі координат відомі координати супутника і компоненти його швидкості. Необхідно знайти його координати, а також компоненти швидкості в будь-який час. Для цього потрібно скласти диференціальні рівняння руху супутника під впливом деяких факторів і про інтегрувати їх. Результатом інтегрування є формули для координат і швидкостей супутника у вигляді функції часу та сталих інтегрування.

В загальному ця задача не має строгого розв’язку, тому спочатку інтегрують диференціальні рівняння незбуреного руху, які мають строгий розв’язок. Далі вводять вплив збурюючого фактору, який впливає на положення супутника, та інтегруючи ці ж рівняння наближеними методами, отримують формули для врахування збурень супутників з необхідним ступенем точності. Така задача є предметом досліджень теорії збурень.

5.4 Елементарний вивід рівняння руху супутника

При визначенні рівняння руху супутника його вважають матеріальною точкою масою m. При вивченні незбуреного руху супутника Землю також приймають за матеріальну точку масою M. Але m<<M, тому можна рахувати, що супутник практично Землю не притягує і він має нульову масу.

 

Z

F m

 

r W

 

 

M Y

 

X

Рис. 5.1 Схема взаємодії супутника та Землі

 

Систему координат виберемо так, щоб початок координат знаходився в центрі мас Землі. Вісь Х спрямована в точку весняного рівнодення для деякої епохи, вісь Z співпадає з середньою віссю обертання Землі на ту ж епоху, a вісь Y розташована в площині середнього екватора під прямим кутом до осі X і доповнює її до правої (рис. 5.1).

Нехтуючи дією супутника на Землю, розглянемо прискорення, задане Землею супутнику внаслідок закону тяжіння.

За другим законом Ньютона маємо:

F

де w – прискорення ШСЗ. Закон всесвітнього тяжіння:

F f

m w, (5.1)

 

 

M m, (5.2)

r 2

де f – стала тяжіння; r - віддаль від супутника m до Землі

М.

Якщо прирівняти (5.1) і (5.2), то одержимо:

f M

w. (5.3)

r 2

Далі розглянемо прискорення w супутника за осями X, Y, Z і, враховуючи напрямні косинуси X/r, Y/r, Z/r, отримаємо диференціальні рівняння в проекції на осі координат такого

 

 

виду:

 

або

 

 

X ''

 

X

, Y ''

r 3

 

Y, Z ''

r 3

 

X

 

Z

, (5.4)

r 3

X ''

r 3

Y '' Y

r 3

 

 

0, (5.5)

Z '' Z 0

r 3

де f

M - гравітаційний параметр.

Інтегрування системи трьох рівнянь (5.5) другого порядку дає наступний загальний результат:

 

x' x'(t,c 1 ,c 2 ,c 3 ),

y' y'(t,c 1 ,c 2 ,c 3 ),

z' z'(t,c 1 ,c 2 ,c 3 ),

x x(t,c 1 ,c 2 ,c 3 ,c 4 ,c 5 ,c 6 ),

y y(t,c 1 ,c 2 ,c 3 ,c 4 ,c 5 ,c 6 ),

z z(t,c 1 ,c 2 ,c 3 ,c 4 ,c 5 ,c 6 ),

 

 

(5.6)

де t – час;

c 1, c 2, c 3, c 4, c 5, c 6

– довільні сталі, які

визначаються початковими умовами руху, тобто:

X 0 ,Y 0 ,Z 0на момент часу t 0.

X ' 0 ,Y' 0 ,Z' 0,

Інтегрування рівнянь (5.6) виконується методом відокремлення змінних, виконавши деякі алгебраїчні перетворення. В результаті інтегрування отримують три інтеграли площ, інтеграл енергії та три інтеграли Лапласа.

Інтеграли площ характеризують те, що незбурена орбіта супутника лежить в площині орбіти, яка проходить через центр мас Землі, а також секторіальна швидкість, яка

 

 

описується радіус-вектором за одиницю часу є величина стала, що строго підтверджується другим законом Кеплера.

Інтеграл енергії являє собою закон збереження енергії двох матеріальних точок (Земля-супутник) тому його називають інтегралом енергії, що представляє постійність алгебраїчної суми кінетичної і потенціальної енергії для даної системи.

Інтеграли Лапласа представлені інтегралами руху.

В результаті інтегрування рівнянь незбуреного руху отримуємо 6 сталих інтегрування, сталі площі, сталу енергію, початкову фазу і момент проходження через перигей. В практиці використовують не сталі інтегрування, а елементи орбіти, які характеризують орієнтацію, форму і місце положення супутника. Елементи, які характеризують орієнтацію орбіти, пов’язані з сталими площ. Початкова фаза ідентифікується справжньою аномалією.

5.5. Обчислення незбуреної ефемериди

Під ефемеридою в астрономії розуміють таблицю значень координат небесного тіла на заданий момент часу. Вихідними даними для обчислення ефемерид є:

1. Елементи орбіти;

2. Координати деякого пункту на земній поверхні в геоцентричній інерціальній системі координат;

3. Момент часу t 0

в системі всесвітнього часу.

Необхідно знайти для даного пункту на заданий момент часу t топоцентричне пряме сходження, схилення і топоцентричний радіус-вектор.

На практиці необхідно, щоб при обчисленні координат супутника були враховані збурення, тому елементи орбіти приводять на заданий момент часу t0. За формулами теорії збурень обчислюють величини збурень для кожного елемента орбіти за період часу t-t0.

Створюється система збурюючих елементів шляхом додавання до заданих елементів величин їх збурень. Одночасно розраховуються умови видимості супутника для даного пункту.

 

 

Порядок обчислення ефемериди:

1. Знаходимо середню аномалію на заданий момент часу;

2. Знаходимо справжню аномалію;

3. Обчислюємо геоцентричний радіус-вектор;

4. Знаходимо геоцентричні прямокутні координати і при необхідності компоненти швидкості;

5. Обчислюємо прямокутні топоцентричні координати;

6. Обчислюємо топоцентричний радіус-вектор, пряме сходження і схилення.

5.6. Визначення попередніх елементів орбіти спостережень

Кожна визначена координата супутника є функцією шести елементів орбіти і часу, тому для визначення елементів орбіти необхідно виміряти мінімально шість значень координат. Це можуть бути:

- топоцентричні напрямки на супутник;

- топоцентричні відстані на супутник;

- швидкості або прискорення супутників в заданий момент часу.

Як правило, для визначення елементів орбіти використовують більше значень координат. Обчислення елементів орбіти поділяються на 2 етапи:

1. За мінімальним числом даних визначають попередню орбіту;

2. Уточнюють попередню орбіту за всіма вимірами.

 

Тема 6. Технічні засоби та методи спостереження за ШСЗ

6.1. Активні та пасивні ШСЗ

Супутники, як об’єкти спостережень мають особливості, які вимагають відповідних методів і апаратури спостережень.

Супутники, що використовуються для розв’язання геодезичних задач, називаються активними. На таких супутниках є бортова апаратура з випроміненням сигналів або ретрансляцією сигналів наземним передавачам.

Якщо супутник виконує роль пасивного відбивача сигналу,

 

 

наприклад Сонця або лазерного променя, то його називають пасивним.

В залежності від прийомів спостережень, вимірювальних засобів і сукупності фізичних явищ, які лежать в основі спостережень, виділяють різні методи спостережень.

6.2. Класифікація методів спостережень ШСЗ

При спостереженні супутників фіксуються, реєструються або вимірюються величини, які в подальшому використовують для визначення положення супутників або їх швидкості в момент спостереження. Процес вимірювання або реєстрації виконують за допомогою спеціальних технічних засобів, які дозволяють визначити дослідницькими шляхами параметри сигналів, що надходять на станцію спостережень від супутників.

При фотографічних спостереженнях необхідно мати високу точність реєстрації моментів експонування і вдосконалену організацію спостережень, що дозволить звести до мінімуму вплив несприятливих явищ, викликаних характером руху супутників.

При лазерній локації супутників необхідно використовувати лазерні прилади і установки, які повинні утримувати вузький промінь лазера напрямку станція спостережень-супутник. Труднощами тут є необхідність вимірювання з високою точністю часу проходження імпульсу випромінювання до супутника і назад.

Радіотехнічні методи спостережень вимагають оснащення як наземних станцій (приймачів), так і супутників спеціальною радіотехнічною апаратурою. Радіотехнічні методи дали можливість створити радіонавігаційні супутникові системи, які складаються із станцій спостереження, що розміщені в різних точках земної кулі, серій супутників із спеціальною апаратурою, станцій вводу інформації, служби часу та єдиного обчислювального центру.

Методи спостереження ШСЗ поділяються на оптичні та радіотехнічні в залежності від діапазону довжин

 

 

електромагнітних хвиль, які використовують в процесі спостережень.

До оптичних методів відносяться фотографічні, лазерні, телевізійні, фотоелектричні та комбіновані з різною апаратурою перерахованих вище методів. Оптичні методи використовують при наявності безпосередньої видимості в напрямку станція – супутник. Телевізійна техніка дає можливість повністю автоматизувати процес спостережень і одержання координації.

6.3. Радіотехнічні спостереження

При вимірюванні віддалей до супутників можливе застосування як імпульсних, так і фазових методів спостереження.

Часові методи реалізовані в імпульсних системах вимірювання віддалей. В їх основі лежить вимірювання часу проходження імпульсним радіосигналом віддалі. При цьому на приймачі земної поверхні повинна бути фіксація сигналу в момент випромінювання його передавачем супутника.

Фазовий метод використовують у віддалемірній та різницево-віддалемірних системах. Величиною, яка вимірюється в даному методі, є фазовий зсув, що утворюється різницею фаз сигналів на шляху супутник – станція, або відносна фазова затримка двох сигналів, які пройшли віддалі різної величини.

6.4. Доплеровські спостереження

Серед радіотехнічних методів спостереження супутників найширше розповсюджений метод, заснований на використанні ефекту Доплера. Він полягає в тому, що частота радіосигналу, який приймається, змінюється при русі джерела сигналу відносно приймача. Така зміна частот називається доплерівською частотою. Тобто, визначення віддалі відбувається при порівнянні результатів переміщення джерела електромагнітних коливань із зміненою частотою в порівнянні з вихідною.

При доплерівських спостереженнях розрізняють запитний і

 

 

беззапитний способи, а також спосіб, який базується на роботі за відбитим від поверхні супутника сигналом.

При запитному методі порівнюються частоти, які випромінювані наземним передавачем і перевипромінювані прийомо-відповідачем супутника.

При спостереженні супутників, як правило, застосовують беззапитний спосіб, який полягає в наступному. Передавач, розташований на супутнику, випромінює високостабільні коливання f1 і вони приймаються в пункті спостережень з частотою f2.

Залежність f2 від f1 визначається співвідношенням:

f

2

f

1 r

(1 r)

c,

 

(6.1)

dv

r dt,

r cos

, (6.2)

де vr - радіальна швидкість супутника; - швидкість

супутника відносно пункту спостережень.

Оскільки ця швидкість є нерівномірною, то необхідно f2 виправити поправкою за різницю гравітаційних потенціалів на наземному пункті та супутнику. Вони вводяться при високоточних вимірюваннях.

 

Величина

r є малою. Якщо розкласти в ряд вирази

c

2 1

(1 r) 2

c

, (1

r) 1 і обмежитись двома членами розкладу, то

c

f f 2 f 1

f r. (6.3)

1 c

Практичне значення мають два способи вимірювання у беззапитному методі – диференціальний та інтегральний.

В диференціальному способі вимірюють різницю частот на протязі всього часу знаходження супутника в зоні

 

 

радіовидимості пункту спостережень.

 

 

1 2 3

 

 

4 5

 

 

1 – приймач

2 – змішувач

3 –опорний генератор

4 –вимірювач частоти

5 – годинник

6 – реєстратор

 

 

Рис. 6.1 Схема диференціального способу

 

Інтегральний спосіб спостережень реалізований за такою ж схемою. Різниця тільки в тому, що вимірювач частоти замінений інтегратором, який виконує за певним інтервалом часу підрахунок числа частоти биття сигналу. Це дозволяє визначити різницю віддалей станція-супутник за певний інтервал часу.

6.6. Умови радіовидимості супутників

Зона видимості супутника ототожнюється із зоною видимості пункту. Зона видимості – це область небесної сфери, в якій можна спостерігати супутник з наземного пункту. При цьому розміри зони видимості, придатні для спостереження, обмежуються мінімальним кутом над горизонтом. Він називається кутом відсічки.

З трикутника POA (рис. 6.2) за теоремою синусів можна записати:

 

і звідси

R H

sin(90)

R

sin

, (6.4)

 

 

або

(900)

, (6.5)

 

 

900 (

). (6.6)

 

Рис 6.2. Умови радіовидимості супутників

 

Далі виконуємо перетворення:

R H

cos

R

cos(

 

), (6.7)

 

 

cos(

) R cos

R H

 

 

, (6.8)

 

arccos(R

R H

 

cos

 

)

. (6.9)

 

Центральний кут:

 

arccos(R

R H

 

 

cos)

 

 

. (6.10)

Використавши відношення

3600 2 R

 

 

(6.11)

2 L,

можемо визначити довжину L:

L 2 R 2

, (6.12)

 

тобто

 

L R

 

. (6.13)

Знаючи довжину L - віддаль, яку пройде супутник за

певний час, і його швидкість, можна знайти період, на протязі якого буде радіовидимість даного супутника. При спостереженні супутника з різних точок земної поверхні можна знайти періоди видимості даного супутника з цих точок і при цьому виконувати синхронні спостереження з майбутнім обчисленням координат точок.

 

2.2 Змістовий модуль 2 Супутникові радіонавігаційні системи

 

Тема 7. Глобальні радіонавігіційні системи

7.1 Поняття про супутникові радіонавігаційні системи

На сьогоднішній день існує дві діючі супутникові радіонавігаційні системи – система NAVSTAR (США) та ГЛОНАСС (Росія). Крім того, створюється ще декілька СРНС. Так Європейське співтовариство створює свою навігаційну систему GALLILEO, а Китай – Compass.

Глобальна система визначення місцеположення (GPS) NAVSTAR є всепогодною космічною системою, яка розвивається Міністерством оборони США для неперервного забезпечення збройних сил, розташованих у будь-якому місці на Землі або поблизу неї, високоточними даними про їх положення, швидкість та час у єдиній системі відліку. Як бачимо, використання системи не залежить ні від погодних умов, ні від пори року, ні від часу доби. Обмеження використання СРНС можуть виникнути лише при перекриванні частини небосхилу перешкодою (зникненню прямої видимості супутника). Таке саме визначення можна дати і системі ГЛОНАСС, оскільки вона конструктивно ідентична до системи GPS NAVSTAR (далі GPS). Єдиною відмінністю є те, що власником ГЛОНАСС є Міністерство оборони Російської Федерації.

В даний час обидві системи повністю відкриті для цивільного користувача. Супутникові радіонавігаційні системи мають дуже великі можливості і широке використання: морська та повітряна навігація, сухопутний транспорт, геодезичні вимірювання, картографія, екологічний, промисловий і сільськогосподарський моніторинг, всесвітня служба точного часу тощо. Перевагами СРНС є можливість їх

 

 

цілодобового використання в будь-якій точці поверхні Землі чи навколишнього простору, її всепогодність та доступність.

Геодезичне застосування системи GPS полягає насамперед у розвитку високоточних геодезичних мереж та проведення знімань різних масштабів. Її можна також використовувати для виконання будь-яких видів знімань та розв’язання інженерно-геодезичних задач. Геодезичні GPS-приймачі забезпечують точність визначення координат точок від 1м до 1мм в залежності від застосованого методу вимірювань. Створена система виявилася надійною і ефективною в роботі.

Оскільки системи GPS і ГЛОНАСС мають однакову будову і відрізняються лише числовими параметрами, а також враховуючи, що про систему GPS існує більше даних і вона більш розвинута, то основну увагу ми будемо приділяти саме цій системі. Паралельно будемо також наводити дані і про систему ГЛОНАСС.

СРНС GPS, вже починаючи з 1983 року, почала активно використовуватись цивільними користувачами навіть не дивлячись на те, що повністю розгорнута вона була лише в 1995р. Першого травня 2000 р. указом президента США GPS була повністю відкрита для цивільних користувачів. Це призвело до різкого збільшення кількості цивільних користувачів, особливо при використанні приймачів в геодезичному і топографічному зніманні.

Російська супутникова навігаційна система ГЛОНАСС (Глобальна навігаційна супутникова система) також розроблена Міністерством оборони колишнього СРСР. Впроваджена для використання з 1990 р., проте вона повністю ще не розгорнута. ГЛОНАСС також повністю відкрита для цивільного користувача

Визначення координат приймачем засновано на динамічній просторовій засічці при отриманні ним сигналів від щонайменше чотирьох супутників. При цьому GPS – приймач дозволяє визначити координати об’єкта, швидкість його руху і точний час.

 

 

Для використання динамічної просторової засічки необхідно постійно знати координати супутників. Радіопередавачі ШСЗ неперервно передають сигнали в напрямку Землі. Ці сигнали несуть інформацію про миттєві координати супутників і час виходу сигналу із системи супутника. Сигнали, надіслані від різних супутників одночасно, приймаються відповідними приймачами, що розташовані на земній поверхні у точках із шуканими координатами. Приймачі фіксують час приходу сигналу на антену приймача і, використовуючи швидкість поширення радіосигналу у просторі, визначають миттєву віддаль до супутника. Знайшовши одночасні миттєві віддалі до 4-х супутників і використовуючи їх миттєві координати, розв’язується пряма просторова засічка, з якої находять геоцентричні координати пункту спостереження і точний час.

7.2 Будова GPS і ГЛОНАСС

Системи GPS і ГЛОНАСС мають подібну архітектуру та принципи дії і складаються з 3 сегментів:

1. Космічного сегменту, який складається з штучних супутників Землі, що передають радіосигнали на Землю;

2. Контрольного сегменту, який стежить за функціонуванням всієї системи;

3. Сегменту користувача, який включає приймачі різних типів

 

космічний сегмент

 

 

контрольний сегмент

сегмент користувача

 

 

Рис. 7.1 Взаємозв’язок сегменті СРНС

Кожен із сегментів виконує дуже важливі функції і чітка

 

 

робота СРНС можлива лише при правильній роботі та взаємодії всіх сегментів.

7.3 Космічний сегмент

Космічний сегмент СРНС – це вся сукупність ШСЗ.

В системі GPS космічний сегмент GPS являє собою систему з 24 ШСЗ, розподілених по шести майже колових орбітах (з ексцентриситетом e <0,01) з висотою біля 20200 км. Існують п’ять класів супутників GPS: Block I, Block II, Block IIA, Block IIR, Block IIF. Середня кутова відстань між вузлами орбіт супутників 60°, нахил орбіт до площини екватора 55°. ШСЗ обертаються навколо Землі як одне ціле, не змінюючи своїх взаємних положень. Період обертання супутників близько 12 годин.

 

Рис. 7.2 Космічний сегмент систем GPS і ГЛОНАСС

 

Проектний космічний сегмент системи ГЛОНАСС складається з 24 супутників, що рухаються на 3 орбітах (рис.7.2). Основні параметри космічних сегментів систем GPS і ГЛОНАСС представлені у таблиці 7.1.

Кожен супутник системи GPS випромінює радіосигнали на робочих частотах L1=1575,42 МГц і L2=1227,60 МГц. Сигнал на частоті L1модульовано P, C/A–кодами, а на частоті L2–

 

 

виключно Р-кодом.

Код вільного доступу C/A (Coarse Acquisition) має частоту проходження імпульсів 1,023 МГц і період повторення 0,001 сек. Точність автономних вимірів відстаней від приймача до супутника за допомогою цього коду є невисокою.

Таблиця 7.1

Основні характеристики супутникових навігаційних систем

GPS і ГЛОНАСС

Показник	GPS	ГЛОНАСС
Сузір’я супутників
Кількість супутників	24 (31*)	24 (18**)
Число орбітальних площин
Кількість супутників у кожній площині
Висота орбіти, км	20 300	19 100
Кут нахилу орбіти, °		64,8
Період обертання супутника навколо Землі год.		11,26
Супутники
Маса КА, кг		дані відсутні
Потужність сонячних батарей, Вт		дані відсутні
Термін експлуатації, роки	7,5	2-3

* в системі GPS для покращення роботи в умовах міської забудови (при наявності значної кількості перешкод) було вирішено збільшити кількість супутників до 36 – на даний час на орбіті присутні 31 робочий супутник

** в системі ГЛОНАСС в середині 90-х кількість супутників різко зменшилась (був момент, коли лишилось 3 робочі супутники). Проте в останні роки їхня кількість зросла.

 

 

Так в 2005р. їх вже було 9. За офіційними даними МО РФ на даний час на орбіті 18 діючих супутників, хоча реально значно менше.

Захищений код P (Protected) характеризується частотою проходження імпульсів 10,23 МГц і періодом повторення 7 діб. Американське оборонне відомство вжило заходів додаткового захисту P-коду: у будь-який момент без попередження може бути включений режим AS (Anti Spoofing). При цьому виконується додаткове кодування P- коду, і він перетворюється в Y-код. Розшифровка Y-коду можлива тільки апаратно, з використанням спеціальної мікросхеми, що встановлюється в GPS- приймачах військового призначення.

З метою зниження точності визначення координат несанкціонованими користувачами передбачений так називаний “режим вибіркового доступу” SA (Selective Availability). При включенні цього режиму в навігаційне повідомлення навмисно вводиться помилкова інформація про похибки атомних годинників і елементи орбіти супутників, що приводить до суттєвого зниження точності навігаційних визначень.

Основу точності системи становлять атомні годинники або стандарти точного часу. Супутники типу Block II обладнані чотирма стандартами точного часу: двома рубідієвими та двома цезієвими. Довгострокова відносна стабільність частоти цих стандартів становить 10-14 і 10-15. Високоточні стандарти

частоти, які можна назвати серцем усієї електронної системи, застосовуються для генерації коливань на робочій частоті 10,23 МГц. Шляхом множення цієї частоти на 154 та 120 відповідно отримують дві частоти L1і L2. Двохчастотний характер сигналу важливий для усунення похибки під час визначення псевдовідстані, яка виникає через вплив іоносфери.

Варто зауважити, що існують приймачі, які здатні вловлювати і розшифровувати сигнали обох систем – GPS та

 

 

ГЛОНАСС. Завдяки цьому вони швидше визначають координати точок з необхідною точністю.