4. 1-ma’ruza. Uchuvchisiz uchish apparatlarining boshqarish tizimlari

1. Sun’iy yo‘ldosh global navigatsiya tizimlarining o‘ziga xosligi: GLONASS, GPS, GALILEO, BEIDOU

Hozirgi vaqtda GLONASS yo‘ldoshlari 2003 yil boshida uchirilgan GLONASS–M seriyali yo‘ldoshlarni o‘z ichiga oladi. 2011 yilda ishga tushirilgan GLONASS-K seriyasining yangi yo‘ldoshlari qo‘shimcha turdagi signallarni uzatadilar. GLONASS uch orbital tekislikdagi dumaloq geotsentrik orbitalarda yo‘ldoshlardan foydalanadi, ularning har biri Yer sathidan 19,1 ming km balandlikdagi sakkiz yo‘ldoshdir.
GLONASS yo‘ldoshlarining orbital davri 11 soat 15 minut. GLONASS sun’iy yo‘ldosh turkumi Rossiya va Shimoliy Yevropa uchun juda muhim bo‘lgan GPS bilan taqqoslaganda yuqori kengliklarda (Shimoliy va Janubiy qutblar yaqinida) keng qamrovli maydonga ega.
Har bir GLONASS yo‘ldoshi L1 (1600 MHz) va L2 (1250 MHz) pastki diapazonlarida o‘z tashuvchi chastotasida uzluksiz navigatsiya signallarini uzatadi.
Tashuvchi chastotalar ikki xil kod bilan modulyatsiya qilinadi: standart aniqlik kodi (SA kodi) va yuqori aniqlik kodi (YuA kodi), shuningdek navigatsiya xabari ma’lumoti.
GLONASS
sun’iy yo‘ldoshlari signallarni bir xil psevdo-tasodifiy ketma-ketlik yordamida kodlangan 14 chastotadan birida uzatadi, shuning uchun GLONASS – bu hastotali bo‘linmali ko‘p kirish (Frequency Division Multiple Access, FDMA) tizimi.
24ta yo‘ldoshni qo‘llab-quvvatlash uchun faqat 14ta chastotadan foydalanish mumkin bo‘ladi, chunki Yerning qarama-qarshi tomonidagi yo‘ldoshlar uchun chastota kanallari qayta ishlatiladi.
GLONASS-M
Yangi avlod GLONASS-K yo‘ldoshlari nafaqat FDMA signalini, balki yangi CDMA kodli bo‘linish signalini ham uzatadi. GPS / GALILEO / BEIDOU kabi CDMA signallari bir xil chastotada xabarlarni uzatuvchi yo‘ldoshlar uchun turli xil psevdo-tasodifiy kodlardan foydalanadi.
Rossiya Differentsial Tuzatish va Kuzatuv Tizimiga (SDCM) ko‘ra, GLONASS navigatsiya aniqlashlarining 0,95 ehtimollik 4,5-8,9 m uzunlik va kenglikdagi xatolari o‘rtacha 8-9 yo‘ldoshdan foydalanilganda.
GLONASS-K
GPS tizimining to‘liq orbital turkumiga olti orbital tekislikda (har birida to‘rtta sun’iy yo‘ldosh) 12 soatlik orbital davri (orbital balandligi taxminan 20 ming km) bo‘lgan dumaloq sinxron orbitalarda 24 yo‘ldosh kiradi.
Joylashuv aniqligini oshirish va ko‘paytirishni ta'minlash uchun odatda 31 yoki 32 yo‘ldosh ishlaydi. Yer yuzasidagi har qanday nuqtaning tepasida har doim 6 dan 15 gacha sun’iy yo‘ldosh bor.
Har bir GPS yo‘ldoshi uzluksiz L1 (1575,42 MHz) va L2 (1227,60 MHz) belgilangan ikkita L-diapazonli tashuvchi chastotalarda signal uzatadi. L1 signalida ikkita Pseudo Random Noice (PRN) oralig‘idagi kodlar, P kodlari va C/A kodlari mavjud.
“Aniq” yoki P-kodni harbiy maqsadlarda shifrlash mumkin. Qo‘pol yoki C/A kodi (Coarse/Acquisition) shifrlanmagan. L2 signali faqat P-kod bilan modulyatsiya qilingan. Ta’riflanganlardan tashqari, Y-kod ham mavjud, bu shifrlangan P-kod (urush paytida shifrlash tizimi o‘zgarishi mumkin).
Har ikkala tashuvchi chastotasi sekundiga 50 bit tezlikda navigatsiya xabari bilan qo‘shimcha ravishda modulyatsiya qilinadi. Har bir sun’iy yo‘ldoshda sun’iy yo‘ldoshning orbitasi, qabul qiluvchining soati to‘g‘risidagi ma’lumotlar, sun’iy yo‘ldosh holati to‘g‘risidagi ma’lumotlar va kutilayotgan aniqlik haqida aniq ma’lumotlar mavjud bo‘lgan xabar tarqatiladi.
GPS
Yevropa Ittifoqining GALILEO radio navigatsion sun’iy yo‘ldosh tizimi fuqaro nazorati ostida global tizimni yaratishni nazarda tutadi.
Yevropa tizimi har qanday harakatlanuvchi ob’ektlar uchun aniqligi 1 m dan kam bo‘lgan navigatsiya muammolarini hal qilishga mo‘ljallangan bo‘lib, 2005 va 2008 yillarda ikkita eksperimental sun’iy yo‘ldosh uchirilgan. Hozirda orbitada 10ta sun’iy yo‘ldosh bor va 2020 yilga kelib ularning sonini 30taga etkazish rejalashtirilgan.
2020 yilda GALILEO KNT to‘liq joylashtirilishi kerak bo‘lgan. To‘liq GALILEO turkumi 23 222 km balandlikdagi uch orbital tekislikdagi 27 yo‘ldoshdan iborat bo‘ladi. Har bir Sun’iy yo‘ldosh signallarni E1 (1575,42 MHz), E6 (1278,75 MHz), E5a (1176,45 Mv) va E5b (1207,14 MHz) chastotalarida uzatadi. Oddiy fuqaro foydalanuvchilar uchun E1 ochiq xizmat ko‘rsatish signali mo‘ljallangan.
GALILEO
BEIDOU KNT – Xitoyning mustaqil sun’iy yo‘ldosh navigatsiyasi va joylashuvini aniqlash tizimining sun’iy yo‘ldosh komponenti. Tizim 1983 yilda, geostatsionar orbitalarda ikkita sun’iy yo‘ldoshdan iborat o‘z tizimini ishlab chiqish taklif qilingan paytdan boshlab ishlab chiqila boshlandi.
2000 yilda ikkita eksperimental sun’iy yo‘ldosh uchirildi. Tizim 2012 yilda tijorat maqsadlarida ishga tushirilgan, faqat 16 yo‘ldoshdan iborat sun’iy yo‘ldosh turkumi davlat dasturiga ko‘ra, 2020 yilgacha tizimni to‘liq joylashtirish rejalashtirilgan, keyin tizimni qo‘llab-quvvatlaydigan yo‘ldoshlar soni 30 tadan oshadi.
Boshqa sun’iy yo‘ldosh navigatsiya tizimlaridan farqli o‘laroq, faqat o‘rta yer orbitasida sun’iy yo‘ldoshlardan foydalaniladi, BEIDOU geostatsionar orbitada qo‘shimcha beshta yo‘ldosh va moyil geostatsionar orbitada uchta yo‘ldoshga ega.
GPS va GALILEO singari, BEIDOU - bu har bir sun’iy yo‘ldosh uchun turli xil kodlardan foydalanadigan kodli bo‘linish bir nechta kirish tizimi. Sun’iy yo‘ldoshlar 1561.098 MGts tashuvchi chastotasida B1 jamoat xizmati signallarini uzatadilar. Bu chastotaga qo‘shimcha ravishda, GALILEO uchun E5b va E6 diapazonlari bilan bir-biriga mos keladigan B2 va B3 diapazonlari mavjud.
Hozirgi vaqtda Xitoyning BEIDOU sun’iy yo‘ldosh navigatsiya tizimining maksimal mumkin bo‘lgan aniqligi 10 m, tezligi esa 0,7 m/s dan kam.Tashuvchi fazali differentsial eritmaning aniqligi taxminan 2-3 sm.