авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 21 |

«Министерство Образования и Науки Российской Федерации МИНИСТЕРСТВО ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНСТИТУТ ВОЕННОГО ...»

-- [ Страница 6 ] --

Анализ опыта начавшейся Второй мировой войны по всем парамет рам боевых действий противостоящих друг другу армий показал, кроме стратегических и оперативно-тактических вскрытых проблем, исключи тельно важную роль полевых узлов связи в обеспечении устойчивого управления войсками. В боевой обстановке, когда противник стал выде лять узлы связи в разряд первоочередных объектов поражения, да еще и в условиях большой подвижности войск, несоизмеримо возросли требо вания к живучести и мобильности узлов связи. Необходимо было корен ным образом изменить тактику их боевого применения, обратив особое внимание на такие вопросы, как размещение элементов узлов связи на ме стности, охрану, оборону и инженерное оборудование узлов связи, а также порядок их перемещения. Тем не менее, к началу Великой Отечественной войны эти вопросы были отработаны крайне слабо.

По-прежнему задачи по организации связи в тактическом звене управления (до стрелкового корпуса включительно) предполагалось ре шать силами и средствами штатных частей и подразделений связи. Вой сковыми формированиями связи были: отдельный батальон связи стрелко вого корпуса, отдельный батальон связи стрелковой дивизии, рота связи в полку и взвод связи в батальоне. Связь в оперативно-стратегическом и оперативном звеньях управления (фронт – армия) планировалось обеспе чивать силами и средствами как Наркомата связи, так и войск связи резер ва Главного Командования (РГК). Однако боевой комплект частей и под разделений связи фронтов и армий был только на бумаге, т. е. в мобилиза ционных планах. Поэтому в начальный период войны (до отмобилизова ния частей связи РГК) руководство Красной Армии полагалось исключи тельно на общегосударственную сеть Наркомата связи [31, с. 11].

СЕКЦИЯ В первый, самый тяжелый период войны стали очевидными крупные недостатки в подготовленности приграничных районов в отношении связи, технической оснащенности и в подготовленности самих войск связи. Ста ционарные военные узлы связи, существовавшие в мирное время и гото вившиеся на случай войны, не были защищены с воздуха, они не имели самостоятельных выходов на линии связи страны и поэтому полностью за висели, как уже было сказано, от узлов связи народного комиссариата свя зи. Базирование проводной связи на сети государственных постоянных воздушных линий позволяло авиации и диверсантам противника довольно легко, согласно ранее спланированным акциям, выводить ее из строя [32, с. 58]. Радиосвязь ни организационно, ни материально не была подготовле на к обеспечению устойчивого управления войсками. В условиях отступле ния и тяжелейших оборонительных боев объединения, соединения и части Красной Армии не были полностью укомплектованы частями и подразделе ниями связи. Да и сами части и подразделения связи были крайне недоста точно укомплектованы как личным составом, так и техникой. Все эти и ряд других обстоятельств были одной из причин потери управления и времен ных неудач наших войск в начальный период войны [33, с. 141].

В то же время масштабы развернувшихся сражений с самого начала потребовали использования всех возможностей страны в интересах обес печения связи с войсками. В целях централизации руководства связью в стране и армии решением Государственного Комитета Обороны от 23 ию ля 1941 г. начальником связи Красной Армии был назначен полковник И. Т. Пересыпкин (с февраля 1944 г. – маршал войск связи), за которым сохранялась и должность наркома связи СССР. Последовавшее вскоре на значение И. Т. Пересыпкина заместителем наркома обороны резко подняло авторитет органа руководства войсками связи, так как этот акт устранял межведомственные барьеры и создавал условия для использования всех имеющихся ресурсов общегосударственной сети связи для обеспечения руководства Вооруженными силами [34, с. 68–69].

Опыт первых недель Великой Отечественной войны показал, что ко личество частей связи, предусмотренное планом, оказалось явно недоста точным, что объяснялось, прежде всего, образованием значительно боль шего, чем предполагалось, числа оперативных объединений, что, в свою очередь, увеличило потребность каждого фронта и армии в частях связи.

Поэтому начальник связи Красной Армии уже 4 июля 1941 г. возбудил хо датайство перед Генеральным штабом о дополнительном формировании 5 отдельных полков связи, 33 фронтовых и армейских отдельных линей ных батальонов связи и 26 отдельных телеграфно-строительных и теле графно-эксплуатационных рот. По мере формирования новых фронтовых и армейских управлений Красной Армии потребность в войсках связи не 166 СЕКЦИЯ прерывно возрастала. В течение только одного года войны было сформи ровано свыше 1 000 частей связи. В отдельные месяцы в стадии формиро вания в военных округах находилось по 250–350 частей связи, т. е. по не скольку десятков частей связи на один военный округ, что создавало большую напряженность по данному вопросу из-за нехватки необходимо го количества техники связи в военных округах.

C 5 августа 1941 г. Управление связи Красной Армии было реорга низовано в Главное управление связи Красной Армии (ГУСКА), которое полностью взяло в свои руки обеспечение связи Ставки и Генерального штаба с фронтами, военными округами и резервами [35, с. 14, 28], так как с началом войны крайне осложнилось положение с обеспечением войск тех никой связи.

Остроту положения усугубляло то обстоятельство, что основная часть предприятий электропромышленности из Ленинграда, Москвы и Харькова была эвакуирована в глубь страны и только к концу 1941 г. они приступили к выпуску необходимой продукции [36, с. 28–30;

37, Д. 1. Л. 11–12].

Особое внимание ГУСКА было уделено применению и развитию ра диосвязи, которая стала значительно шире использоваться в войсках, хотя к концу первого периода Великой Отечественной войны она еще не стала во всех частях и соединениях основным видом связи [7, с. 184]. При этом следует отметить, что в начальном периоде войны средства радиосвязи штабов всех звеньев для управления войсками почти не применялись из-за «радиобоязни» быть обнаруженными и проявленного неумения в развер тывании, организации и обеспечении радиосвязи.

Для исправления сложившегося положения уже в ходе летне-осенней кампании 1941 г. наркомом обороны был издан приказ «Об улучшении ра боты связи в Красной Армии» № 243 от 23 июля 1941 г. [38. Д. 65. Л. 165 – 169], который в последующем дополнила директива Ставки «О недостат ках в организации управления войсками» от 24 июля 1942 г. [39, с. 45].

В этих документах предписывалось в кратчайшие сроки ликвидировать недооценку радиосвязи и навести порядок в использовании радиосредств.

Приобретенный в оборонительных боях опыт применения радиосвязи потребовал совершенствования способов ее организации, модернизации существовавших и создания новых радиосредств. Так, в 1942 г. была разра ботана первая переносная отечественная УКВ-радиостанция А-7 с частот ной модуляцией для стрелковых и артиллерийских полков, получившая очень высокую оценку в войсках. Были созданы кварцевые приставки к КВ радиостанциям для обеспечения помехоустойчивой буквопечатающей ра диосвязи Генерального штаба с фронтами (радиостанция РАТ с приставкой «Алмаз»), фронтов с армиями (радиостанция РАФ с приставкой «Карбид») и армий с корпусами (радиостанция РСБ с приставкой «Бекан»). Примене СЕКЦИЯ ние этих средств обеспечило существенное повышение устойчивости ра диосвязи как в высших звеньях управления, так и в тактическом звене.

Заметное повышение роли радиосвязи произошло уже в ходе опера ций летне-осенней кампании 1942 г. [18, с. 59].

Опыт боевых действий убедительно показал, что радио, особенно в наступлении, становится основным, а часто и единственным средством связи, обеспечивающим управление войсками. В соответствии с этим про водилось дальнейшее совершенствование органов управления связью, орга низационно-штатной структуры соединений, частей и подразделений связи, увеличение их численности. Были уточнены комплекты войск связи фрон тов и армий, в их составе появились новые части и подразделения. В систе му связи Генштаба были введены новые элементы – узлы связи особого на значения (УСОН), через которые прямая проводная связь Ставки обеспечи валась с 2–4 фронтами. УСОНы размещались от линии фронта на 50–200 км, и через них обеспечивалась связь между соседними фронтами [40, с. 137].

В 1944 г. при увеличении числа действующих фронтов и возрастании расстояний между Генштабом и штабами фронтов значительно возросло количество частей связи резерва Верховного Главнокомандования (РВГК), к которым добавились дополнительно сформированные бригады связи РВГК.

Несмотря на отмеченные недостатки, отечественная электропро мышленность, перестроенная в ходе Великой Отечественной войны, с за дачами обеспечения действующей армии необходимыми средствами ра дио- и проводной связи в основном справилась. Ряд образцов аппаратуры связи был модернизирован в соответствии с теми требованиями, которые выдвигались войсками в ходе боевых действий. Только в 1944 г. советская промышленность поставила в войска 62 249 комплектов радиостанций, что значительно превышало уровень 1941 г., когда было выпущено всего 9 комплектов [41, с. 20–21].

Также следует отметить, что в течение всей войны непрерывно воз растала доля связистов в общей численности личного состава армии. Так, если к началу Великой Отечественной войны связисты составляли около 5% общей численности, то к ее окончанию каждый десятый боец Красной Армии был связистом. За годы Великой Отечественной войны в училищах связи было подготовлено 28 266, а в Академии связи 4 653 человек ко мандно-начальствующего состава [42, с. 241–243].

Последовательное улучшение организационной структуры и техниче ской оснащенности объединений, соединений и частей связи, непрерывное совершенствование способов их применения, повышение профессионально го мастерства руководящего состава и специальной выучки личного состава войск связи позволило выполнить сложные задачи по обеспечению непре рывного управления войсками во время Великой Отечественной войны.

168 СЕКЦИЯ Массовый героизм, образцы мужества и самоотверженности проявили военные связисты на полях сражений. Героями Советского Союза стали 294 воина-связиста, более 100 связистов стали полными кавалерами ордена Славы. Многие тысячи военных связистов были награждены орденами и ме далями. За годы войны почти 600 частей связи были отмечены орденами, а ряд фронтовых и армейских частей связи были удостоены звания гвардейских.

В ходе второй мировой войны войсками связи был получен колос сальный опыт обеспечения связи в сложных условиях ведения боевых дей ствий. Анализ опыта применения войск связи и его обобщение убедитель но показали, что успех в проведении операций и боев зависит в опреде ляющей степени от качества управления войсками, а управление войсками – от состояния технической оснащенности, возможностей и уровня подго товленности войск связи. Полученный в ходе войны практический опыт организации связи, оснащения войск связи техникой и правильного ее ис пользования в боевых условиях стал прочным фундаментом дальнейшего строительства и совершенствования военной связи.

В марте 1946 г. Главное управление связи Красной Армии было ре организовано в Управление начальника войск связи Сухопутных войск Вооруженных сил СССР, а в апреле 1948 г. директивой Министра обороны СССР Управление начальника войск связи Сухопутных войск ВС СССР было преобразовано в Управление войск связи Советской Армии.

В первые послевоенные годы в войсках связи основное внимание было обращено на разработку и внедрение в практику войск новых прин ципов организации связи оперативных объединений и общевойсковых со единений на основе богатейшего опыта Великой Отечественной войны, что, в свою очередь, потребовало провести совершенствование структуры и качественного состава войск связи, а также внедрения в войска новых средств связи, способных обеспечить управление войсками в реальных ус ловиях ведения боевых действий.

В 1948 г. численность Вооруженных сил СССР сократилась до 3 млн человек, были проведены крупные изменения в органах высшего военного руководства, военных округах, армиях и дивизиях [43, с. 106]. Опыт и по слевоенные взгляды на подготовку и ведение боевых действий были обобщены и закреплены в новом «Полевом уставе Вооруженных Сил СССР» 1948 г. На основе подготовленного маршалом И. Т. Пересыпкиным плана работ по реорганизации системы обеспечения войск средствами свя зи, утвержденного начальником Генерального штаба, начались ускоренные промышленные работы по выпуску первого послевоенного поколения ба зовых средств военной связи различного назначения.

В конце 40-х и в 50-х гг. войска стали получать принятые на воору жение комплексы средств связи с качественно новыми тактико-техни СЕКЦИЯ ческими характеристиками. Были созданы коротковолновые автомобиль ные радиостанции Р-100 и Р-110 для радиосетей Генерального штаба, Р-101 и Р-102 для фронтовых, Р-118 и Р-103 для армейских (корпусных) радиосетей, а также Р-104 (в возимом и носимом вариантах) для дивизион ных сетей и Р-112 для танковых войск [44. Д. 425. Л. 123 – 127].

В войска поступили портативные ультракоротковолновые радио станции Р-105, Р-106, Р-108, Р-109, Р-114, Р-116 и Р-113 (танковая), кото рые обеспечивали беспоисковую и бесподстроечную связь в тактическом звене управления [45. Д. 105. Л. 10 – 12].

В это же время были созданы технические средства для принципи ально нового для Советской Армии вида связи – радиорелейной связи (многоканальная станция Р-400 [46, с. 34–38] и малоканальная Р-401 [47, с.

30–40], а также комплексы частотного уплотнения и каналообразования (П-310, П-304, П-311, П-312, П-313, П-314), качественно улучшенные об разцы телефонной и телеграфной техники, коммутационные устройства, несколько типов полевых кабелей связи. Оснащение войск радиорелейны ми станциями стало совершенно новым этапом в развитии систем связи оперативных объединений и общевойсковых соединений, повысило их на дежность, живучесть и помехозащищенность, а также улучшило ряд дру гих показателей.

Внедрение в войска новой техники вновь потребовало пересмотра организационно-технической структуры узлов связи. На основе использо вания новых средств связи были созданы типовые комплексы автомобиль ных аппаратных для образования подвижных полевых узлов связи различ ных пунктов управления. Впервые на вооружение войск начали поступать подвижные узлы связи (ПУС) промышленного производства (в ходе войны они изготовлялись силами самих войск): ПУС № 1 – для КП фронта на 22 машинах, ПУС № 2 – для ПКП фронта на 6 машинах, ПУС № 3 – для КП армии на 9 машинах, ПУС № 4 – для КП корпуса на 4 машинах, ПУС № 5 – для КП дивизии на 1 машине. Время на развертывание таких узлов связи было ощутимо сокращено, и мобильность систем связи в целом зна чительно повышена.

В октябре 1958 г. приказом Министра обороны СССР Управление войск связи Советской Армии было реорганизовано в Управление началь ника войск связи Министерства обороны СССР.

Во второй половине 1950-х гг. началось быстрое развитие ракетно ядерного оружия, качественное совершенствование других средств воору женной борьбы, что привело к существенным изменениям структуры Воо руженных сил. Так, новый вид Вооруженных сил – Ракетные войска стра тегического назначения (РВСН) – был создан в соответствии с постановле нием Совета Министров СССР от 17 декабря 1959 г. [48, с. 447]. Их со 170 СЕКЦИЯ ставной частью стали войска связи РВСН [48, с. 106]. Такие структурные и организационно-штатные изменения проходили и в других видах и родах Вооруженных сил. Эти обстоятельства, в свою очередь, вызывали необхо димость разработки новых методов управления войсками и оружием.

Теперь, в новых условиях организации Вооруженных сил СССР, на базовую систему управления Советской Армией и Военно-Морским Фло том немаловажное влияние стало оказывать резкое возрастание объема выполняемых всеми ее звеньями и органами задач, что привело к значи тельному сокращению времени на процессы управления войсками.

Период 1960-х гг. в целом характеризовался началом практических работ по созданию автоматизированных комплексов управления войсками и оружием (зенитные, артиллерийские и ракетные войска) и проектных ра бот в области автоматизации управления Вооруженными силами. В соот ветствии с этим стали резко проявляться повышенные требования к систе мам и каналам связи в части их устойчивости, помехозащищенности, скрытности и своевременности в передаче информации.

С уходом в 1957 г. в отставку маршала войск связи И. Т. Пересыпки на войсками связи стал руководить А. И. Леонов (с 1961 г. маршал войск связи). Под его руководством продолжились работы по совершенствова нию структуры войск связи и созданию новых средств связи. Была осуще ствлена модернизация радиостанций первого поколения и развернуты ра боты по созданию второго поколения более эффективных базовых радио средств различного назначения.

Разработка и поставка в войска новых КВ и УКВ однополосных ра диостанций большой и средней мощности (Р-135, Р-136, Р-137, Р-140) су щественно повысили качественные характеристики каналов радиосвязи в оперативной и оперативно-тактических звеньях управления войсками.

Были созданы и новые средства УКВ-радиосредств для тактического звена управления, в том числе переносные и возимые радиостанции Р- и Р-111 с более широким диапазоном частот (существенно выросло коли чество рабочих частот) и автоматической перестройкой на заранее подго товленные частоты [49, с. 4].

Дальнейшее развитие получила радиорелейная связь. Внедрение но вого вида связи на базе Р-121, Р-122, Р-408, Р-410 позволило обеспечивать многоканальную связь высокого качества непосредственно между пункта ми управления на удалении их друг от друга до 150–250 км (без ретранс ляции), в том числе через труднодоступную местность.

В эти же 1960-е гг. развернулись первые практические работы по созданию линий спутниковой связи. Были созданы комплексы унифициро ванной аппаратуры уплотнения и каналообразования общей для кабель ных, радиорелейных и тропосферных линий связи, новые средства теле СЕКЦИЯ фонной, телеграфной и факсимильной аппаратуры, аппаратуры передачи данных и комплексы аппаратуры засекречивания информации различного назначения.

На базе использования поступившей в войска разного вида техники связи прошла разработка и поставка нового поколения аппаратных поле вых узлов связи, а также нескольких типов командно-штабных машин (КШМ) на автомобильной и бронированной транспортной базе для коман диров мотострелковых (танковых) полков и батальонов.

Появление новых средств подвижной связи вновь выявило необхо димость внесения соответствующих уточнений в организационную струк туру войск связи и систему подготовки высококвалифицированных ко мандных и инженерных кадров военных связистов, обеспечения их необ ходимой технической базой. В конечном результате весь проведенный комплекс мероприятий, направленный на совершенствование войск связи, в значительной степени обеспечил повышение мобильности и оперативно сти связи в различных звеньях управления войсками.

Следующий этап развития войск связи начался с 1970 г. и связан он с деятельностью А. И Белова (в 1973 г. присвоено воинское звание маршал войск связи). В начале 1970-х гг. по его инициативе была разработана и внедрена в войска система регламентно-технического обслуживания и подконтрольной эксплуатации техники связи. Это качественно повысило культуру обслуживания техники и позволило держать ее в состоянии бое вой готовности, а также своевременно предъявлять рекламации промыш ленности по устранению выявленных недостатков в аппаратуре.

Так как советская промышленность в то время не производила тех нических средств для оснащения пунктов управления связью, а отсутствие единой развитой системы управления связью не позволяло эффективно ис пользовать имеющиеся канальные ресурсы, особенно в динамично изме няющейся обстановке, были приняты энергичные меры по решению про блемы управления системой связи и ее элементами.

В связи с этим 16 ЦНИИИС МО было поручено в оперативном порядке разработать и изготовить нетиповое комплексное оборудование для пунктов управления связью [50, с. 89–91]. Для тиражирования необходимого обору дования и оснащения им пунктов управления связью фронтового (окружно го) и армейского звеньев были привлечены ремонтные предприятия войск связи. Оснащение объектов связи таким оборудованием позволило снизить среднее время перерывов связи на основных направлениях в 2–3 раза.

Учитывая возрастающую роль систем и комплексов связи в управле нии Вооруженными силами, директивой Генерального штаба в мае 1977 г.

Управление начальника войск связи Министерства обороны СССР было введено в состав Генерального штаба как Управление начальника связи 172 СЕКЦИЯ Вооруженных сил СССР. В таком качестве Управление связи просущест вовало вплоть до начала формирования Вооруженных сил Российской Фе дерации.

В конце 1970-х гг. были приняты меры по развитию комплексных исследований в научных организациях Минобороны и промышленности по обоснованию концептуальных вопросов создания и функционирования перспективной автоматизированной системы связи Вооруженных сил. По результатам этих исследований специальным постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР в 1980 г. была создана большая кооперация промышленных и научно-исследовательских организаций Министерства обороны, развернута деятельность по разработке объединенной автомати зированной системы связи Вооруженных сил (ОАСС ВС) и созданию ком плексов технических средств для нее.

Одновременно создавались автоматизированная система связи фрон та, единая система спутниковой связи Минобороны (отдельно от системы Министерства связи при сохранении общей системы запуска космических аппаратов и командно-измерительных комплексов) и перспективные тех нические средства для них [51, с. 13–14].

Войсками связи решались и сложные вопросы обеспечения связи подвижных пунктов управления (в том числе воздушных) и их привязки к соответствующим системам связи. Для обеспечения функционирования разрабатываемых автоматизированных систем управления Вооруженными силами, войсками и оружием создавались специальные системы обмена данными (передачи данных). В свою очередь, внедрение автоматизирован ных систем управления вызвало существенное повышение требований к техническим характеристикам средств связи и системы связи в целом, поэтому разработке новых поколений базовых средств связи общего при менения и модернизации некоторых существующих средств было уделено особое внимание. В результате были созданы комплексы автоматизиро ванной частотно-адаптированной помехозащищенной КВ-, УКВ радиосвязи: для фронтовой сети Р-161, а для стратегического и оператив ного звеньев Р-164.

Проведенный анализ структуры и условий функционирования систем связи различных звеньев управления ограниченным контингентом советских войск в Афганистане позволил извлечь ряд поучительных уроков по органи зации связи. С первого дня своего нахождения в Афганистане советским вой скам пришлось решать большое количество разнообразных боевых задач.

Изменению подверглись все составляющие системы управления (органы, пункты управления и система связи). Реорганизация была направлена в пер вую очередь на повышение степени управляемости. Опыт боевых действий показал невозможность использования узлов и линий местных сетей связи, СЕКЦИЯ что было обусловлено или низким уровнем их развития, или враждебным от ношением большинства обслуживающего персонала. Сложные физико географические условия требовали рационального подхода к выбору спосо бов построения элементов полевой системы связи, особенно первичной сети.

Одно из центральных мест в обеспечении управления войсками за нимала связь космическими средствами, которая, к сожалению, была дове дена только до дивизии и отдельного полка. Проводная связь находила ог раниченное применение из-за трудностей при прокладке кабельных линий в скальном грунте и сложности их охраны.

При подготовке и в ходе операций остро возникала проблема обес печения скрытности передаваемой информации в тактическом звене управления. Боевые действия показали, что в военных конфликтах проти воборствующая сторона оперативно предпринимала ответные действия на перехваченную информацию практически в масштабе реального времени.

За время войны в Афганистане возникали трудности и в организации технического обеспечения связи. Они были вызваны в первую очередь вы ходом из строя техники связи и транспортной базы, обусловленным не только значительными боевыми повреждениями, но и резким снижением их технической надежности в сложных физико-географических и климати ческих условиях, необходимостью обслуживания элементов системы свя зи, рассредоточенных на большой территории и др.

Уроки, полученные в результате обобщения опыта организации управления и связи в Афганистане, позволили разработать ряд предложе ний по совершенствованию способов организации и обеспечения связи применительно к условиям ведения боевых действий в локальных войнах и вооруженных конфликтах, а также при обеспечении управления войска ми в горно-пустынных районах [52, с. 556–557].

В конце 1980-х гг. для обеспечения надежной радиосвязи в тактиче ском звене специалисты НИИ МО РФ разработали и внедрили в войска ав томатизированный комплекс КВ-, УКВ-радиостанций Р-163 (12 типов), но уже в конце 1990-х гг. на его замену поступил совершенный комплекс по мехозащищенной радиосвязи тактического звена Р-168 (17 типов). Были даны рекомендации о целесообразности, с учетом опыта боевых действий в Чечне, использовать комплекс как основу базовых систем связи в такти ческом звене управления.

В последующем для расширения возможностей связи были созданы новые перспективные радиорелейные станции многоканальной (Р-414, Р 416, Р-417, Р-418, Р-423) и малоканальной (Р-415, Р-419) связи, в том числе первая отечественная РРС миллиметрового диапазона Р-421, а также новые эффективные средства тропосферной связи (Р-412, Р-423).

Более высокими возможностями стала обладать единая система спутниковой связи 2-го этапа (ЕССС-2), имеющая в своем составе спутни 174 СЕКЦИЯ ки с большой пропускной способностью и принципиально новые станции спутниковой связи, в том числе легкие, мобильные и на бронебазе (Р-438, Р-439П, Р-439БК). Станции этого парка являются наиболее эффективными для обеспечения связи в миротворческих операциях [53, с. 19].

Особо следует сказать о командно-штабных машинах. Опыт боевого использования КШМ типа Р-145БМ показал, что они изжили себя техниче ски и морально. На смену им пришли КШМ нового поколения на усовер шенствованной бронебазе (Р-149 БМРШ, Р-149 БМРМ), которые реализу ют функции обеспечения управления и связи на более высоком техниче ском уровне (в их состав введены персональная ЭВМ, малогабаритная станция спутниковой связи Р-438, навигационная аппаратура) [54, с. 12– 13]. Войска получили унифицированные комплексы каналообразования частотного (П-330) и временного (П-331) уплотнения. В 1990-х гг. были созданы комплексы полевых волоконно-оптических систем передачи П-335 и П-337.

Таким образом, можно сделать вывод, что принятые на вооружение средства связи позволили создать широко разветвленные системы связи оперативных объединений и соединений. В системах связи фронта и армии впервые стали широко применяться радиорелейные и тропосферные стан ции, аппаратура засекречивания телефонных и телеграфных каналов. Ра диосвязь организовывалась от всех пунктов управления фронта (армии) с пунктами управления подчиненных и взаимодействующих объединений (соединений), а радиорелейная и проводная связь – как непосредственно, так и через вспомогательные (опорные) узлы связи.

Был проведен большой объем работ по созданию многофункцио нальных стационарных территориальных систем связи военных округов и совершенствованию общегосударственной сети связи, повышению ее живучести и качественных характеристик каналов связи, поскольку на ка налах этой сети базируются основные системы управления и связи Ген штаба и видов ВС, а также спецсистемы управления Минобороны. Свое временно решались и вопросы совершенствования организационно штатной структуры войск связи и их дальнейшего развития, а также во просы подготовки квалифицированных кадров военных связистов.

За время многолетнего руководства войсками связи Вооруженных Сил (1970–1987 гг.) маршалу А. И. Белову удалось коренным образом пре образовать войска связи в стройную систему, которая позволяла руково дству в реальном масштабе времени своевременно и гарантированно дово дить решения и приказы на боевое применение войск и сил, обеспечивала непрерывное, оперативное и устойчивое управление Вооруженными Сила ми. После маршала А. И. Белова войсками связи руководили генералы К. И. Кобец (1987–1990 гг.), О. С. Лисовский (1990–1991 гг.), Г. П. Гичкин СЕКЦИЯ (1991–1997 гг.), Ю. М. Залогин (1997–2003 гг.), Н. П. Ляскало (2003–2005 гг.) [55, с. 3–4].

В последнее десятилетие ХХ в. произошли значительные преобразо вания глобального масштаба в политической, экономической и социальной сферах, которые коснулись не только нашей страны. Произошло крушение социалистической системы, был ликвидирован Варшавский договор, рас пался Советский Союз. Затянувшийся этап становления российской госу дарственности, а вместе с ним процесс реформирования Вооруженных сил Российской Федерации очень тяжело отразился на состоянии войск связи Вооруженных сил.

В ходе проводившихся в этот период общеармейских мероприятий по сокращению и «оптимизации» численность войск связи была значи тельно уменьшена. Отсутствие достаточного финансирования привело к тому, что оснащенность системами, комплексами и средствами связи снизилась до критического уровня, поступление в войска новейших средств связи практически прекратилось [19, с. 14].

Кроме того, ситуацию усугубило то обстоятельство, что руководство войск связи ВС РФ не смогло верно оценить сложившуюся ситуацию, оп ределить приоритеты и направления развития системы и войск связи. Раз работанные в этот период Планы строительства системы и войск связи, Государственная программа вооружения на 2001–2010 гг. (в части системы и войск связи) в качестве основной цели определяли развитие технологи ческой основы системы управления путем внедрения разработок и техно логий 70-х и 80-х гг. XX в. Вследствие этих причин войска связи Воору женных сил начали стремительно деградировать. К 2005 г. состояние сис темы связи оценивалось как неудовлетворительное [19, с. 14].

В 2005 г. войска связи Вооруженных Сил Российской Федерации возглавил генерал-полковник Е. А. Карпов. Управлением начальника связи был проведен тщательный анализ реального состояния системы и войск связи Вооруженных сил, сделаны выводы в целях исправления создавше гося положения в 2006 г.

Управлением начальника связи был разработан ряд программных документов, утвержденных Министром обороны и начальником Генераль ного штаба:

«Концепция перевода системы связи Вооруженных сил Российской Федерации на цифровое телекоммуникационное оборудование»;

«Целевая комплексная программа работ по поэтапному переводу первичной сети связи Вооруженных сил Российской Федерации на цифро вое телекоммуникационное оборудование»;

«Программа поэтапного перевода вторичных сетей связи Вооружен ных сил Российской Федерации на цифровое оборудование обработки ин формации и предоставление услуг».

176 СЕКЦИЯ Эти программы были направлены на модернизацию системы связи, планомерное переоснащение соединений и частей новейшими образцами техники связи, разработанной на основе реализации современных теле коммуникационных и информационных технологий.

Разработка указанных программ стала объективной необходимостью ввиду общих тенденций развития систем связи Российской Федерации.

Многие операторы связи России успешно развертывают и эксплуатируют цифровые системы и комплексы связи, предоставляют своим пользовате лям разнообразные перечни телекоммуникационных услуг. Естественно, что система связи Вооруженных сил, являясь специальным потребителем услуг связи Единой сети электросвязи России, не может отставать в своем развитии. Внедрение новейших телекоммуникационных технологий по зволит создать объединенную автоматизированную систему связи ВС РФ, которая обеспечит предоставление разнообразных услуг органам управле ния и должностным лицам, автоматизировать все процессы управления войсками, силами и оружием.

При этом следует заметить, что опыт разработки подобной системы в Советском Союзе убедительно показывает, что успешное выполнение за дач по созданию ОАЦСС Вооруженных сил Российской Федерации может быть обеспечено только при условии должного внимания со стороны ру ководства страны и полного финансирования ее развертывания [56, с. 11].

Сейчас, как и в период разработки ОАСС Вооруженных сил СССР, так же наблюдается пересмотр форм и способов ведения вооруженной борьбы.

Предприятия промышленности перестраиваются, пусть и под влиянием иных (рыночных) факторов. Появляются новые технологии, но есть одно сущест венное отличие – реализация ОАСС ВС пришлась на годы экономического спада и развала Советского Союза. Работы по воплощению в жизнь ОАЦСС ВС РФ начинаются в период возрождения государства и экономики, что по зволяет надеяться на успешную реализацию этой перспективной системы.

Сегодня, в ходе развернутой работы по формированию нового обли ка ВС РФ, развитие войск связи происходит в нелегких условиях плано мерного преобразования системы и войск связи в направлении максималь ного соответствия оперативно-технических характеристик системе управ ления и структуре Вооруженных сил как в мирное, так и в военное время с учетом множества факторов политического, экономического, научно технического и военного характера. Принятые решения по перспективному облику и оптимизации всей военной составляющей государства заставля ют пересмотреть свои взгляды на все элементы, обеспечивающие управле ние ВС РФ: систему связи, войска связи, развитие техники связи, военное образование и другие направления деятельности.

СЕКЦИЯ Сосредоточение основных усилий в военном строительстве на пере ход к вооруженным силам информационного века требует реформирова ния способов ведения боевых действий, а также организации информаци онной поддержки войск на поле боя. Так, ведущие мировые государства в настоящее время осуществляют формирование глобальных информаци онных сетей военного назначения на основе имеющихся и разрабатывае мых систем связи. Такие сети, построенные с использованием интернет технологий, будут обладать высокой пропускной способностью, масшта бируемостью, а также устойчивостью к внешним воздействиям. В связи с этим принципы построения, состав, задачи и особенно техническое ос нащение системы связи ВС РФ, основные направления совершенствования системы связи ВС РФ на современном этапе требуют коренного пересмот ра и ускоренного перевооружения.

Новые вызовы и угрозы безопасности России, объективно реализуе мая оптимизация структуры и состава ВС РФ предопределяют необходи мость совершенствования структуры управления группировками войск (сил), адаптации форм и способов их применения в современных условиях.

Генеральной линией строительства и совершенствования системы связи как части инфраструктуры управления ВС РФ становится переход к новой, более совершенной форме организации сетей связи путем цифро визации и интеграции их в единое информационное пространство ВС РФ.

В настоящее время Управлением начальника Связи ВС РФ разверну та активная работа по реализации концепции создания единого информа ционного пространства ВС РФ, что должно способствовать эффективному применению войск (сил) путем организации своевременного планирования и согласования их действий, обеспечения своевременной обратной связи с подчиненными соединениями, частями и подразделениями для получе ния сведений об их состоянии, положении и средствах, способствующих выполнению поставленных задач.

Остается только надеяться, что спланированная перспективная рабо та по развитию войск связи ВС РФ в ближайшем будущем поднимет тех ническую оснащенность армии по количественным результатам хотя бы на уровень Соединенных Штатов Америки начала нового тысячелетия. Ведь обеспеченности только средствами индивидуальной радиосвязи в воору женных силах США [57, с. 42–45;

58, с. 39–45] остается пока только поза видовать, не говоря уж об их организационных формированиях подразде лений и частей связи.

Еще свежи в памяти события августа 2008 г., когда в ходе применения ВС РФ в операции по принуждению к миру Грузии в ее вооруженном кон фликте с Абхазией и Южной Осетией вскрылись и стали достоянием всего мира проблемы с обеспечением связи действующих войск. У многих это на 178 СЕКЦИЯ веяло воспоминания о 1941 г., когда танки шли в бой, а самолеты летели на боевое задание без средств связи. Ведь и сейчас, оснастив армию новейши ми образцами военной техники и вооружения, без современных средств связи с места ее не сдвинешь, не говоря об управлении ею в бою. К сожале нию, есть еще одна негативная тенденция по отношению к Вооруженным силам Российской Федерации. Это повторение, как и в предвоенные годы, снабжения средствами связи всех других ведомств, но не вооруженных сил, о чем уже говорилось в статье. Уровень снабжения внутренних войск МВД России средствами связи на сегодняшний день значительно выше по всем показателям, чем в Министерстве обороны РФ [59, с. 1–9].

Наверное, хватит нагонять упущенное, пора, невзирая на все трудно сти, которые испытывает Россия, решить вопросы обеспечения Вооружен ных сил Российской Федерации современными средствами связи в соот ветствии с потребным количеством. В условиях развязывания современной войны или возникновения крупномасштабного конфликта точно не будет времени на организацию производства и подготовку необходимой потреб ности средств связи в войска, как было в Великой Отечественной войне.

Об этом нужно помнить всем.

Список литературы 1. Бескровный, Л. Г. Хрестоматия по русской военной истории / Л. Г. Бескровный. – М., 1947.

2. Усик, П. А. Войска связи Украины. Героические страницы исто рии / П. А. Усик, М. М. Межуев. – Фастов, 2002.

3. Полное собрание русских летописей. Лаврентьевская летопись. – СПб., 1846.

4. Балаев, Н. И. Военные связисты в дни войны и мира / Н. И. Бала ев, А. Н. Бородин. – М., 1968.

5. Попов, Ю. Н. Фельдъегерско-почтовая связь в Вооруженных Си лах Российской Федерации / Ю. Н. Попов. – Новочеркасск, 2000.

6. Строков, А. А. История военного искусства / А. А. Строков. – М., 1963.

7. Ротмистров, П. А. История военного искусства / П. А. Ротмист ров. – М., 1963.

8. Советская военная энциклопедия. – М., 1980.

9. ЦГИА. Ф. 1289. Оп. 1.

10. Туровский, П. П. История военной связи / П. П. Туровский, И. А. Брежнев, Н. П. Галошин. – М., 1983.

СЕКЦИЯ 11. Бочарова, М. Д. Электротехнические работы Б. С. Якоби / М. Д. Бо чарова. – М., 1959.

12. Копничев, Л. Н. Телеграфные аппараты и аппаратура передачи данных / Л. Н. Копничев, В. С. Коган. – М., 1975.

13. Елисеев, А. А. Б. С. Якоби / А. А. Елисеев. – М., 1978.

14. Головин, Г. И. Русские изобретатели в телефонии / Г. И. Головин, С. Л. Энштейн. – М., 1949.

15. История военной связи Российской Армии / Е. А. Карпов, И. А. Брежнев, Н. П. Галошин [и др.]. – СПб., 1999.

16. Бренев, И. В. Начало радиотехники в России / И. В. Бренев. – М., 1970.

17. Попов, А. С. Сборник документов к 50-летию изобретения радио / А. С. Попов. – Ленинград, 1945.

18. Болванович, Б. А. История военной связи / Б. А. Болванович, Е. А. Дворянов, В. А. Ермаков [и др.]. – Ленинград, 1983.

19. Савин, Б. А. История создания войск связи Вооруженных Сил Российской Федерации / Б. А. Савин. – М., 2006.

20. ЦГВИА. Ф. 1/9. Оп. 2.

21. РГВА. Ф. 25. Оп. 10.

22. Вооруженные Силы Российской Федерации. – М., 2007.

23. Карпов, Е. А. История военной связи Российской Армии / Е. А. Карпов, Ю. К. Артамонов, В. Л. Белышев и др. – СПб., 1999.

24. РГВА. Ф. 25. Оп. 11.

25. Львов, Е. В. Институт военной связи: история и современность / Е. В. Львов // Военная мысль. –2008. – №. 3.

26. Белов, Ф. И. Этапы радиовооружения войск связи Советской Ар мии / Ф. И. Белов. – М., 1969.

27. ЦАМО РФ. Ф. 71. Оп. 298608.

28. ЦАМО РФ. Ф. 71. Оп. 12171.

29. Гапич, Н. И. Некоторые мысли по вопросам управления и связи / Н. И. Гапич // Военно-исторический журнал. – 1965. – № 7.

30. Связь в Вооруженных Силах Российской Федерации : тематиче ский сб. – М., 2008.

31. Жарский, А. П. Взгляды на вопросы организации и обеспечения связи в Вооруженных Силах СССР в предвоенные годы / А. П. Жарский // Военно-исторический журнал. – 2009. – № 2.

32. Курочкин, П. М. Связь была нужна всем / П. М. Курочкин // Во енно-исторический журнал. – 2008. – № 4.

33. 1941 год – уроки и выводы. – М., 1992.

34. Дайнес, В. Главный связист страны / В. Дайнес // Ориентир. – 2004. – № 2.

180 СЕКЦИЯ 35. Карпов, Е. А. История военной связи Российской Армии / Е. А. Карпов, И. А. Брежнев, В. А. Данилов. – СПб., 1999.

36. Пересыпкин, И. Т. Связь в начальный период войны / И. Т. Пере сыпкин. – М., 1960.

37. ЦАМО РФ. Ф. 71. Оп. 12173.

38. ЦАМО РФ. Ф. 4. Оп. 11.

39. Сборник боевых документов Великой Отечественной войны.

Вып. 5. – М., 1947.

40. Жарский, А. П. Сборник руководящих документов по управлению и связи в годы Великой Отечественной войны / А. П. Жарский, В. П. Зай цев. – Л., 1984.

41. Жарский, А. П. Промышленность средств военной связи в годы войны / А. П. Жарский // Военно-исторический журнал. – 2009. – №. 8.

42. Военные кадры Советского государства в Великой Отечественной войне 1941–1945 гг. – М., 1963.

43. Основы теории управления войсками (силами). – М., 1980.

44. ЦАМО РФ. Ф. 71. Оп. 725124.

45. ЦАМО РФ. Ф. 71. Оп. 725118.

46. Руководство по эксплуатации и краткое описание радиорелейной станции Р-400. –М., 1952.

47. Руководство по устройству и эксплуатации Р-401. – М., 1955.

48. Военный энциклопедический словарь Ракетных войск стратегиче ского назначения. – М., 1999.

49. Львов, Е. В. Институт военной связи: история и современность / Е. В. Львов // Военная мысль. –2008. – № 3.

50. Белов, А. И. Воспоминания маршала войск связи / А. И. Белов. – М., 2000.

51. Шинкарев, В. И. Создание современной системы спутниковой связи – приоритетное направление исследований института / В. И. Шинка рев // Военная мысль. – 2008. – № 3.

Секция СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ РАДИОНАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ГЛОНАСС В ИНТЕРЕСАХ МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 182 СЕКЦИЯ УДК 629.783:629. В. Г. Норкин, Е. А. Тарасова, Ю. В. Цепилов Федеральное космическое агентство ФГУП «НПО автоматики имени академика Н. А. Семихатова», г. Екатеринбург РЕЗУЛЬТАТЫ ЛЕТНЫХ ИСПЫТАНИЙ СИСТЕМЫ СПУТНИКОВОЙ НАВИГАЦИИ В СОСТАВЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ РАКЕТЫ-НОСИТЕЛЯ «СОЮЗ-2»

1. История создания.

Развертывание системы ГЛОНАСС началось в 1982 г. Примерно в это же время ФГУП «НПО автоматики» (далее НПОА) приступило к соз данию системы управления баллистической ракеты-носителя (РН) РСМ 54. Для коррекции ошибок инерциальной системы навигации была приме нена система спутниковой навигации. В 1986 г. ракета была сдана в экс плуатацию. Многолетний опыт эксплуатации ракеты показал высокое ка чество и надежность работы системы спутниковой навигации (ССН), а по лучаемые точностные характеристики даже превосходят требования тех нического задания.

Автоматизированная система навигации (АСН) имела один канал измерения по сигналам высокой точности (ВТ) на частотах 1,6 и 1,2 ГГц.

Сигнал от искусственного спутника Земли (НИСЗ) принимался двумя од ночастотными узконаправленными антеннами. Наведение антенн на НИСЗ осуществлялось разворотом корпуса ракеты. Для набора достаточного для проведения радиокоррекции объема измерений проводился сеанс визиро вания последовательно пяти НИСЗ. Для обеспечения надежности аппара тура имела два комплекта резерва.

НПОА совместно с РНИИ КП (г. Москва) за эти годы приобрело опыт создания и эксплуатации систем спутниковой навигации на средствах выведения, включая ракеты-носители космических аппаратов (КА). Разра ботано алгоритмическое и программное обеспечение по использованию ССН для коррекции движения РН. Отработана методология анализа рабо ты ССН и оценки погрешностей приборов и систем в условиях специфики спутниковых измерений. Накопленный опыт применен в разработке СУ РН «Союз-2».

Для этой РН была разработана АСН для коррекции ошибок инерци альной навигационной системы и контроля траектории движения РН при проведении натурных испытаний.

СЕКЦИЯ 2. Особенности построения АСН РН «Союз-2».

В основе аппаратуры спутниковой навигации используется многока нальное приемное устройство (МПУ), которое имеет 24 независимых ка нала измерения псевдодальности, псевдоскорости и приема цифровой ин формации одновременно по НИСЗ систем ГЛОНАСС и NAVSTAR.

Сигналы НИСЗ принимаются на две антенны с шириной диаграммы направленности до 170 градусов, размещенных на боковой поверхности РН. Сигналы от антенн поступают на две высокочастотные части МПУ, что позволяет исключить интерференцию сигналов. Выбранное располо жение антенн позволяет обеспечить работу ССН на всей траектории дви жения РН «Союз-2».

Управление работой МПУ и обработка принятой информации произ водится отдельным спецвычислителем в составе СУ. При предстартовой подготовке РН готовится полетное задание, содержащее альманахи систем ГЛОНАСС и NAVSTAR и таблицы видимых НИСЗ. Для обеспечения аль манахами в состав наземного оборудования включена аппаратура приема альманахов систем ГЛОНАСС и NAVSTAR. Эта информация задается вместе с вводом ПЗ в начальный момент времени для обеспечения захвата сигналов НИСЗ. Кроме этого, вводятся значения текущего времени, даты и параметров движения РН.

Навигационные измерения производятся непрерывно с темпом одна секунда на всем участке работы СУ и по всем видимым НИСЗ. Определяе мые параметры движения РН передаются в систему телеметрических из мерений. На участках полета второй и третьей ступеней формируются по правки к параметрам движения РН для коррекции ее траектории.

Для исключения погрешностей, вносимых высокочастотной частью МПУ, разности образуются из числа НИСЗ, принадлежащих одной систе ме (ГЛОНАСС или NAVSTAR) и принимаемых одной антенной.

После вхождения в связь с НИСЗ расчитываются априорные значе ния дальности и радиальной скорости, определяются разностные отсчеты псевдодальности и псевдоскорости. Затем производится их отбраковка и сглаживание методом «скользящего окна». После вхождения в связь че тырех или пяти каналов АСН в ССН ежесекундно определяются поправки к параметрам движения РН.

Независимо от ССН на РН «Союз-2» функционирует навигационная аппаратура потребителя (НАП) для получения внешних траекторных из мерений (ВТИ).

3. Анализ результатов испытаний.

Для проверки принятых решений по использованию ССН в составе СУ РН «Союз-2» на пусках с КА «Метоп», «Меридиан», «Коро» (2006 г.), «Меридиан-М» (2009 г.) система работала в измерительном режиме спут никовой навигации, при котором рассчитываемые ССН данные выдавались 184 СЕКЦИЯ в СТИ без коррекции траектории полета. В СТИ также выдавалась в пол ном объеме информация по работе МПУ и в целом по ССН, позволяющая провести подробный анализ их функционирования. Анализ показал, что аппаратура спутниковой навигации функционировала без замечаний. По всем визируемым НИСЗ систем ГЛОНАСС и NAVSTAR, указанным в по летном задании (количество от 13 до 21), получен захват сигнала и произ ведена выработка измерительной информации.

Расчетная оценка погрешности ССН, полученная исходя из требова ний ТЗ на АСН, данных по эфемеридным ошибкам систем ГЛОНАСС и NAVSTAR из интерфейсных контрольных документов, составляет (3) 0,03–0,05 м/с и 7–10 м на участках полета второй и третьей ступеней, где проводилась навигация по 13–21 НИСЗ. При этом учитывались данные из бюллетеней Центра глобального мониторинга по статистическим оценкам погрешностей измерений и определения координат для систем ГЛОНАСС и NAVSTAR. На рис. 1 и 2 приведены графики результатов работы ССН на пусках РН «Союз-2» с КА «Меридиан».

dVx 100 150 200 250 300 350 400 450 dVy - dVz - - Рис. 1. Поправки по координатам, вырабатываемые АСН на пуске РН «Союз-2» с КА «Меридиан»

В соответствии с ТУ на НАП для условий пусков РН «Союз-2» рас четные погрешности ВТИ НАП на уровне 3 по КНС GPS не должны пре вышать: по составляющей скорости 0,39 м/с, по координатам – 16 м. При этом расчетные допуски (3) на разность ССН и сглаженных показаний имеют значения по скорости не более 0,2–0,3 м/с, по координатам 15–20 м.

СЕКЦИЯ dRx 100 150 200 250 300 350 400 450 - dRy - - - - - dRz - - - - - Рис. 2. Поправки по скорости, вырабатываемые АСН на пуске РН «Союз-2» с КА «Меридиан»

Проведенные результаты показывают, что показания ССН и НАП хорошо совпадают, их разность не превышает расчетный допуск и состав ляет: по скорости не более 0,2–0,3 м/с, по координатам – 15–20 м.

4. Перспективы модернизации и развития.

В настоящее время проводится модернизация ССН в составе СУ РН «Союз-2». При этом дорабатывается многоканальное приемное устройст во. МПУ будет самостоятельно принимать альманахи систем ГЛОНАСС и NAVSTAR во время подготовки РН к старту. Эта доработка позволит ис ключить из состава наземного оборудования аппаратуру приема альманаха и позволит упростить процедуру подготовки полетного задания (ПЗ). При расчете ПЗ не нужно определять номера видимых НИСЗ (МПУ делает это самостоятельно) и не нужно будет пересчитывать ПЗ при задержке пуска.


На основе положительных результатов НИ и данных по эффективности АСН в НПОА проводятся работы по созданию перспективного навигацион ного прибора на базе комплексирования МПУ с БИНС. Данный прибор пред ставляет собой интегрированную инерциально-спутниковую систему авто номной навигации для объектов ракетно-космической техники. Система по строена на основе аппаратно-программной интеграции устройства специали зированного вычислительного (УСВ), бесплатформенного инерциального блока (БИБ), прибора спутниковой навигации (ПСН). Планируется проведе ние испытаний в измерительном режиме при запуске РН «Союз 2» в 2011 г.

186 СЕКЦИЯ Список литературы 1. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования / под ред.

А. И. Перова и др. – Изд. 3-е переработанное. – М. : Радиотехника, 2005. – 668 с.

2. Дуняшин, А. Б. Шесть океанов под килем / А. Б. Дуняшин. – Ека теринбург : Издательский дом «Пакрус», 2004. –333 с.

УДК 629. В. И. Кокорин, Н. С. Кремез Сибирский федеральный университет, г. Красноярск СИСТЕМА ГАРАНТИРОВАННОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ОС БИС НАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ГЛОНАСС Опорная стойка БИС предназначена для измерения текущих навига ционных параметров (ИТНП), приема и обработки цифровой информации (ЦИ) навигационных кадров сигналов навигационного космического аппа рата (НКА) систем ГЛОНАСС и GPS с целью снабжения точностных ха рактеристик эфемеридно-временного обеспечения (ЭВО) и проведения не прерывного мониторинга навигационного поля для сохранения целостно сти навигационного поля модернизированной глобальной навигационной системы (МГНСС) ГЛОНАСС. Одним из основных требований к изделию является способность автономной работы в заданный промежуток времени согласно требованиям технического задания (ТЗ) обеспечить непрерывное круглосуточное проведение беззапросных измерений текущих навигаци онных параметров (ИТНП) всех радиовидимых НКА систем ГЛОНАСС, GPS вне зависимости от постоянства внешнего питания.

В Сибирском федеральном университете разработана система гаран тированного электропитания (СГЭ) ОС БИС которая обеспечивает:

бесперебойную работу опорной стойки(ОС) БИС в случае пропада ния внешней питающей сети переменного тока 220 В с частотой 50 Гц на время до 20 минут при интервалах между пропаданиями сети не менее 24 часов.

мониторинг, контроль и индикацию режима работы ИП ОС, разряда АКБ, защиту от КЗ, формирование отчета для вышестоящей системы кон троля ОС БИС (сервер).

Структурная схема СГЭ представлена на рис.1.

СЕКЦИЯ ИП ОС АКБ Питающее Потребители напряжение 220 В ОС БИС Выпрямитель СП каналы связи USB плата КИП ЭВМ ОС БИС Специализированный канал связи Ethernet СЕРВЕР Рис. 1. Структурная схема СГЭ СГЭ состоит из следующих частей:

источники питания (ИП) ОС;

плата контроля источников питания (плата КИП);

программный модуль (ПМ) сопряжения программного обеспечения ЭВМ ОС БИС по интерфейсу USB 2,0 с платой КИП.

ИП ОС представляет собой сочетание источников питания, обеспе чивающих необходимые напряжения для потребителей ОС БИС от сети внешнего питания 220 В, 50 Гц с аппаратным решением схемой переклю чения (СП) на резервное питание от штатных АКБ при отключении внеш него питания 220 В, 50 ГЦ.

Плата КИП, представленная на рис. 2, предназначена для передачи контролируемых параметров ИП ОС (присутствие напряжения сети 220 В, 50 Гц на входе, превышение максимально разрешенного потребляемого тока, напряжение на выходных зажимах АКБ) в управляющую ЭВМ ОС БИС по интерфейсу USB.

Плата КИП обеспечивает автоматическое решение следующих ос новных задач при непрерывном режиме работы:

получение от ИП ОС сигнала присутствия напряжения входной сети (220 В, 50 Гц), сигнала превышения максимально разрешенного потреб ляемого тока и информации о напряжении на выходе АКБ;

сохранение полученных параметров во внутренней памяти до мо мента передачи в ЭВМ;

сопряжение с внешней управляющей ЭВМ по интерфейсу USB.

188 СЕКЦИЯ Рис. 2. Структурная схема платы КИП: ПУ – преобразователь уровня;

ИП – источник вторичного электропитания;

АЦП – аналого-цифровой преобразователь;

ИНТ – гальванически-развязанный интерфейс;

МК – микроконтроллер Питание платы осуществляется от ЭВМ ОС БИС, к которому под ключена плата, по интерфейсу USB постоянным напряжением 5 В. Пред варительная фильтрация питания осуществляется емкостными фильтрами.

ИП преобразуют напряжение питания, поступающего от USB, до величи ны, необходимой для питания отдельных элементов платы;

ПУ корректи рует уровень входных сигналов до величины, необходимой для АЦП.

Специализированное программное обеспечение платы, работающее на технологическом ПК, должно индицировать на экране ПК напряжение входной сети, напряжение, отдаваемое ИП ОС в нагрузку, и напряжение на аккумуляторных батареях.

При отключении напряжения входной сети (220 В, 50 Гц) на входе ИП ОС или выхода из строя предохранителей на экран технологического ПК должно выводиться сообщение об этом.

При снижении напряжения на выходе аккумуляторных батарей ИП ОС ниже 22 В или отключении АКБ на экран технологического ПК долж но выводиться предупреждение.

Погрешность измерения платой напряжения входной сети, напряже ния, отдаваемого ИП ОС в нагрузку, и напряжения на аккумуляторных ба тареях не должна превышать ± 0,3 В по каждому из напряжений.

Программный модуль сопряжения ЭВМ ОС БИС по интерфейсу USB 2,0 с платой КИП обеспечивает:

передачу собранной информации платой КИП в управляющую ЭВМ ОС БИС;

контроль за параметрами напряжения на АКБ и выпрямителе ИП ОС;

СЕКЦИЯ индикацию режима работы ИП ОС (внешняя сеть/АКБ), индикацию разряда АКБ, формирование и отсылку пакета на вышестоящую систему контроля ОС БИС (сервер).

Программный модуль сопряжения ЭВМ ОС БИС реализован для технологического ПК (проверка работоспособности и настройка парамет ров ИП ОС) под операционной системой Windows 2000/XP/Vista, для ОС БИС – под операционной системой МС ВС 3,0.

В обоих случаях плата КИП перед началом взаимодействия с про граммным модулем по средствам написанного модуля загрузки во внут реннюю память микроконтроллера проходит этап загрузки прошивки в микроконтроллер (МК);

после перезагрузки МК операционная система ЭВМ относит плату КИП к стандартному классу устройств типа USB HID device;

далее работа с платой КИП осуществляется через стандартные сис темные функции для работы с USB HID устройствами.

Для взаимодействия платы КИП и технологического ПК под опера ционной системой Windows 2000/XP/Vista используется предоставляемый драйвер для всего семейства универсальных контроллеров – EZ-USB FX2LP (со встроенным ядром I8051) компании Cypress Semiconductor.

В операционной системе МС ВС драйвер от компании Cypress Semiconductor отсутствует, этап загрузки прошивки в МК реализован без его участия средствами системных вызовов ioctL() из так называемого User-Space.

Использование системного сервиса hotpLug в GNU/Linux подобных системах для автоматического запуска пользовательского модуля для прошивки МК не применяли в связи с требованиями ТЗ к программному модулю СГЭ как самодостаточному, с контролем возникающих ошибок и конечным числом попыток перезапуска соответствующих систем мо дуля для корректной работы системного программного обеспечения (СПО) ОС БИС.

Примерная логика работы программного модуля СГЭ с платой КИП по средствам шины USB 2,0 и интерфейса EZ-USB FX2 под операционной системой МС ВС представлена на рис. 3.

Таким образом, в СФУ созданы интегрированная в информационную модель оповещения СПО, работающая при неисправности систем ОС БИС;

система гарантированного электропитания, полностью удовлетворяющая требованиям по беспрерывной работе ОС БИС в заданный период времени согласно техническому заданию.

190 СЕКЦИЯ Bulk OUT Файловая сиcтема Плата USB Данные КИП от МК как HID устройства Системные вы Файл с прошивкой для МК КИП зовы ioctl() Алгоритм загрузки Основной алгоритм прошивки в МК КИП модуля ПО СГЭ Индинтификатор Путь для взаимодействия с МК:

МК КИП /proc/bus/usb/bus/dev (VID/PID) Алгоритм поиска платы КИП Запрос таблицы устройств Таблица Файловая устройств система USB Рис. 3. Структурная схема работы ПМ платы КИП УДК 629. Е. Н. Гарин, В. Н. Бондарев Сибирский федеральный университет, г. Красноярск ПРИНЦИПЫ РЕАЛИЗАЦИИ ИНЕРЦИАЛЬНО-СПУТНИКОВОЙ НАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ Структурная схема интегрированной инерциально-спутниковой на вигационной системы приведена на рис. 1.

СЕКЦИЯ Инерциальная навигационная система содержит только блок инерци альных датчиков, а спутниковая радионавигационная система – высоко частотный блок. Сигналы навигационной космической станции и спутни ковой радионавигационной системы поступают на интегрированный блок обработки сигналов.

Согласно теории оптимальной фильтрации интегрированная система обработки должна быть построена на основе вычисления корреляционного интеграла:

у (t ) S (t )dt = уСРНС (t )dt + уИНС (t )SИНС (t )dt = max, (1) где y(t) – входной сигнал, параметры которого подлежат оценке;

S(t) – опорный сигнал;

YCPHC(t) – принятый сигнал спутниковой радионавигаци онной системы;

YИНС(t) – сигналы датчиков инерциальной навигационной системы;

SCPHC(t), SИНС(t) – опорные сигналы каналов спутниковой радио навигационной системы и инерциальной навигационной системы.

Спутниковая радионавигационная система ВЧ-блок АЦП Интегрированная система обработки Инерциальная навигационная система Инерциальные АЦП датчики Рис. 1. Инерциально-спутниковая навигационная система Оптимальная обработка сигналов может быть реализована либо на основе согласованного фильтра, либо путем корреляционной обработки.


Структурная схема оптимальной инерциально-спутниковой системы при ведена на рис. 2. Блок спутниковой радионавигационной системы содер жит аналоговую радиочастотную часть, аналого-цифровой преобразова тель и многомерный коррелятор, блок инерциальной навигационной сис 192 СЕКЦИЯ темы, блок инерциальных датчиков, аналого-цифровой преобразователь и также многомерный коррелятор. Оценка параметров сигнала произво дится комплексным калмановским фильтром, общим для обеих систем.

В данной схеме алгоритм обработки сигналов спутниковой радионавига ционной системы и инерциальной навигационной системы неразделим, поэтому такая система называется глубокоинтегрированной, или комплек сированной по входным сигналам, поскольку на вход комплексного фильтра подаются исходные сигналы спутниковой радионавигационной и инерциальной навигационной систем.

СРНС SСРНС Укорр УСРНС Коррелятор АЦП ВЧ-блок СРНС Х Комплексный фильтр ИНС Укорр Коррелятор УИНС Инерциальные АЦП ИНС датчики SИНС Рис. 2. Структура оптимальной инерциально-снутниковой навигационной системы Практическая реализация интегрированной системы, приведенной на рис. 2, достаточно сложна и требует коренной переработки программно аппаратных средств как существующих приемников спутниковых радио навигационных систем, так и инерциальных навигационных систем. По этому развитие получили квазиоптимальные инерциально-спутниковые радионавигационные системы. В квазиоптимальных системах используют ся в той или иной мере традиционные аппаратные и алгоритмические ре шения, что позволяет разделить часть функций между спутниковыми ра дионавигационными системами и инерциальными навигационными систе мами. В то же время, учитывая особенности погрешностей измерения каж дой из систем, можно добиться характеристик интегрированной системы, близкой к оптимальным [1].

СЕКЦИЯ Спутниковые радионавигационные приемники традиционно выпол няются с двухэтапной обработкой сигналов. Задачей первичной обработки является прием сигналов навигационной космической аппаратуры, син хронизация, слежение за задержкой сигналов по дальномерному коду и фа зе несущей частоты, выделение оперативной информации. В угломерной аппаратуре, кроме того, в первичную обработку входит измерение разно сти фаз между антеннами интерферометра. В задачи вторичной обработки входит решение навигационной задачи, определение ориентации объекта по разности фаз между разнесенными антеннами, определение инструмен тальных погрешностей и пр.

Такое разделение обусловлено тем, что параметры фильтров, исполь зуемых в алгоритмах, существенно различаются. В первую очередь, это время реакции на непредсказуемые изменения параметров. Если во вто ричной обработке для работы фильтров достаточно обеспечить дискрет выдачи данных несколько Гц, то в первичной обработке дискрет обработки обусловлен как динамикой объекта, так и периодом обрабатываемых сиг налов. Например, параметры ориентации реальных объектов изменяются достаточно медленно, скорость вращения не превышает 10 оборотов в мину ту, поэтому для реализации фильтра достаточным является дискрет 1–10 Гц.

В то же время разность фаз между антеннами интерферометра изменяется намного быстрей, что обусловлено большим отношением длины баз ин терферометра к длине волны. Разность фаз изменяется на период уже при повороте объекта на единицы градусов, поэтому и параметры фильтров при измерении разности фаз должны иметь намного меньшую постоянную времени [1].

Кроме того, многие функции в первичной обработке могут выпол няться автономно, например, слежение за задержкой дальномерного кода, схемы фазированной автоподстройки частоты слежения за фазой несущей частоты. Данные из вторичной обработки о динамике объекта позволяют в какой-то мере учесть динамику измеряемых параметров сигнала и улуч шить параметры фильтрации.

Аналогично, навигационная космическая аппаратура имеет свои особенности, связанные с инструментальными ошибками и особенностями датчиков. Например, в инерциальную навигационную систему входят ак селерометры, на показания которых влияет гравитационное поле Земли.

Выделение гравитационной составляющей может осуществляться авто номно, хотя привлечение априорных данных из комплексного фильтра, безусловно, облегчает задачу.

В качестве квазиоптимальной интегрированной системы можно предложить два основных варианта, представленных на рис. 3 и 4.

194 СЕКЦИЯ СРНС ХСРНС Фильтры Аппаратно-программные УСРНС средства первичной ВЧ-блок вторичной обработки обработки Комплексный Х фильтр ИНС ХИНС Предварительная УИНС Инерциальные Фильтры ИНС обработка датчики и коррекция ЧЭ Рис. 3. Структура квазиоптимальной системы с комплексированием по выходам СРНС ХСРНС Фильтры Аппаратно-программные УСРНС средства первичной ВЧ-блок вторичной обработки обработки Х Комплексный фильтр ИНС ХИНС Предварительная Инерциальные Фильтры ИНС обработка датчики УИНС и коррекция ЧЭ Рис. 4. Структура квазиоптимальиой системы с комплексированием по входам СЕКЦИЯ На вход комплексного фильтра, помимо данных инерциальной нави гационной системы, в первом случае поступают выходные данные первич ной обработки сигналов спутниковой радионавигационной системы, а во втором – выходные данные вторичной обработки. Полученные в комплекс ном фильтре параметры движения объекта используются как в фильтрах инерциальных навигационных систем, так и в фильтрах первичной обработ ки сигналов спутниковых радионавигационных систем. Это позволяет су зить полосы пропускания следящих систем спутниковых радионавигацион ных систем до минимально возможного уровня, что обеспечивает точность и помехоустойчивость, близкие к потенциальным. В инерциальной навига ционной системе использование данных из комплексного фильтра позволя ет устранить инструментальные погрешности, например, дрейф гироскопи ческих датчиков, до минимума сокращает время начальной выставки. Такие системы получили название тесносвязанных систем.

Как и глубокоинтегрированная система, тесносвязанная система тре бует доработки аппаратных и программных средств инерциальной навига ционной системы и спутниковой радионавигационной системы на всех уровнях. Если такая доработка невозможна, например, при использовании импортной аппаратуры, то комплексирование обеспечивается только на уровне вторичной обработки или на уровне выходных данных. В первом случае – это слабосвязанная система, а во втором – разомкнутая система.

В слабосвязанной системе за счет использования данных двух систем повышается точность оценки параметров движения объекта. В то же время, поскольку первичная обработка сигналов работает автономно, помехоустой чивость остается на уровне автономной системы. Кроме того, из-за более широкой полосы пропускания следящих систем по сравнению с глубокоин тегрированной системой уровень шумов выходных данных первичной обра ботки будет выше, что приводит к ухудшению точности оценки выходных навигационных параметров. В настоящее время большинство интегрирован ных систем используют именно такую систему комплексирования.

Разомкнутая система – самый простой случай комплексирования спутниковой радионавигационной системы и инерциальной навигацион ной системы. Такие системы используют для коррекции инерциальной на вигационной системы.

С нашей точки зрения, построение глубокоинтегрированной системы нецелесообразно, поскольку задачи, решаемые в спутниковой радионави гационной системе и инерциальной навигационной системе, имеют суще ственные, не связанные между собой, различия. В инерциальных и спутни ковых системах используются различные методы решения задачи. Мето ды, применяемые в инерциальных системах, трудно использовать в спут никовых системах и наоборот.

В каждой системе имеются свои систематические погрешности, кото рые необходимо учитывать в системе уравнений. Например, в инерциаль 196 СЕКЦИЯ ной навигационной системе применяются фильтры Калмана, вектор со стояния которого содержит более 30 параметров. Вектор состояния одно го канала приемника спутниковой радионавигационной системы содер жит параметры схем слежения за задержкой, частотой и фазой несущей сигнала спутника и многие другие. При объединении систем уравнений для инерциальной навигационной системы и спутниковой радионавига ционной системы общая система уравнений получается разделенной на две части, связь между ними осуществляется на уровне выходных пара метров, общих для обеих систем. Положение осложняется тем, что в инерциальных и спутниковых системах для описания ориентации ис пользуются различные наборы параметров – в инерциальных системах применяются кватернионы или бикватернионы, а в спутниковых системах – направляющие косинусы вектор-баз антенной системы. Выбор парамет ров обусловлен удобством описания физических процессов, на основе ко торых производится определение угловой ориентации. Между исполь зуемыми параметрами существует однозначная связь, однако эта связь нелинейная, что усложняет объединенную систему уравнений и соответ ственно объединенный фильтр Калмана.

Исходя из вышеизложенного, видим, что наиболее целесообразно ис пользовать тесносвязанную интегрированную инерциально-спутниковую навигационную систему с интеграцией по выходным параметрам. Такие системы по параметрам близки к оптимальным и в то же время не требуют кардинальной переработки аппаратных средств.

Комплексирование на уровне выходных данных имеет следующие преимущества:

• минимальное число параметров в интерфейсе обмена данными;

• минимально возможная скорость обмена, определяемая динамикой объекта;

• имеется возможность поэтапного комплексирования, например, одностороннего комплексирования – использование данных спутниковой радионавигационной системы в инерциальной навигационной системе или, наоборот, использование датчиков инерциальных навигационных систем в спутниковой радионавигационной системе. При этом степень интеграции может быть на уровне первичной обработки;

• возможность реализации разнообразных комплексов с улучшенны ми параметрами функционирования.

Список литературы 1. Гарин, Е. Н. Комплексирование инерциальной и спутниковой ап паратуры при измерении пространственной ориентации / Е. Н. Гарин // СЕКЦИЯ Проблемы развития информационных технологий в системе ВКО РФ: сб.

материалов XXXVIII военно-науч. конф. ВА ВКО, секция № 7. – Тверь, 2009. – С. 137–139. – (Инв. № 59637в).

УДК 629. Е. Н. Гарин, В. Н. Бондарев Сибирский федеральный университет, г. Красноярск ПОГРЕШНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЯ ПСЕВДОДАЛЬНОСТЕЙ ПО СИГНАЛАМ СПУТНИКОВЫХ РАДИОНАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ ГЛОНАСС И GPS При беззапросных измерениях в системах ГЛОНАСС и GPS пря мое измерение дальности невозможно, прежде всего, из-за расхождения шкал времени систем и аппаратуры радионавигации. В этих системах применяется псевдодальномерный способ измерения дальности, при ко тором определяется величина, называемая псевдодальностью. Она отли чается от дальности на величину расхождения шкалы времени аппарату ры радионавигации относительно шкалы времени систем ГЛОНАСС или GPS:

r = + c, (1) где – дальность до навигационного космического аппарата (НКА);

с – скорость распространения радиоволн в вакууме;

– рассогласование шкалы времени аппаратуры радионавигации относительно шкалы вре мени систем ГЛОНАСС или GPS. В системах ГЛОНАСС и GPS сущест вует два способа измерения псевдодальности. Первый способ – это из мерение псевдодальности по дальномерному коду сигнала НКА, вторым способом является измерение псевдодальности по фазе несущей частоты НКА.

Псевдодальность, измеренная по дальномерному коду сигнала НКА в момент дискретного времени k, определяется выражением [1] 198 СЕКЦИЯ ri (k ) = +i (k ) + Ii (k ) + Ti (k ) + c(k ) + si (k ) + i (k ), i = 1, n(k ), (2) где ri(k) – псевдодальность, измеренная по дальномерному коду сигнала НКА;

i(k) – дальность до НКА;

Ii(k) – задержка сигнала в ионосфере, вы раженная в единицах дальности;

Тi(k) – задержка сигнала в тропосфере, выраженная в единицах дальности;

(k) – расхождение шкалы времени ап паратуры радионавигации относительно шкалы времени систем ГЛО НАСС или GPS;

si(k) – систематическая погрешность по каждому НКА, в состав которой входят погрешности определения эфемерид НКА, расхо ждение шкалы времени НКА относительно шкалы времени систем ГЛО НАСС или GPS, а также ряд других погрешностей;

i(k) – случайная по грешность;

i – порядковый номер НКА;

п(k) – число наблюдаемых НКА.

Псевдодальность, измеренная по фазе несущей частоты сигнала НКА, определяется выражением [2] i (k ) = +i (k ) Ni (k )i Ii (k ) + Т i (k ) + c(k ) + si (k ) + i (k ), (3) где i(k) – псевдодальность, измеренная по фазе несущей частоты сигнала НКА;

i – длина волны сигнала НКА;

Ni – начальная неоднозначность фа зовых измерений;

i(k) – случайная погрешность.

Начальная неоднозначность фазовых измерений является целочис ленной величиной и определяет расстояние между аппаратурой радионави гации и навигационной космической системой (НКС) в момент захвата сиг нала НКС, выраженное числом длин волн сигнала несущей частоты. На чальная неоднозначность фазовых измерений Ni не меняет своего значения от момента захвата сигнала НКА до срыва слежения за фазой его сигнала, она изменяет свое значение только после срыва слежения за фазой сигнала НКА и последующего возобновления слежения за фазой его сигнала.

Псевдодальность, измеренная по фазе несущей частоты сигнала НКА, эквивалентна по физическому содержанию и равна (с точностью до погрешности измерений) приращению псевдодальности, измеренной по дальномерному коду, за интервал времени, начиная с момента захвата сиг нала НКА до текущего момента времени.

Погрешность измерения псевдодальностей состоит из случайной и систематической составляющей.

Широкополосная флуктуационная помеха возникает из-за наличия собственных шумов антенны, радиотракта аппаратуры радионавигации, космических шумов, радиоизлучения Солнца, а также радиолокационных станций, действующих в околоземном пространстве. Помехи указанных типов имеют равномерную спектральную плотность в полосе приемных устройств, что с достаточной степенью приближения позволяет опериро вать с ними как со стационарным белым гауссовским шумом.

СЕКЦИЯ Погрешность измерения псевдодальности по дальномерному коду НКА приближенно равна одному проценту длительности символа дально мерного кода. В системе ГЛОНАСС длительность символа дальномерного кода стандартной точности равна 587,1 м, в системе GPS длительность символа дальномерного С/А кода равна 292,2 м. Следовательно, случайные погрешности измерения псевдодальностей будут соответственно равны:

ГЛОНАСС = 5,9 м, GPS = 2,5 м, ГЛОНАСС = 5,3 м, GPS = 2,7 м [3].

В современной аппаратуре радионавигации ГЛОНАСС и GPS при измерении псевдодальности по дальномерному коду сигнала НКС для уменьшения случайной составляющей погрешности используется изме ренное значение приращения фазы сигнала несущей частоты НКА. В ре зультате случайную составляющую погрешности измерения псевдодаль ности по дальномерному коду сигнала НКА удается уменьшить до величи ны, сопоставимой с погрешностью фазовых измерений. При этом остаются более низкочастотные погрешности (окрашенный шум) у0 = 0,10,2 м. Ис пользование в качестве измеряемого параметра фазы несущей частоты обеспечивает определение псевдодальности с миллиметровой точностью.

На интервале наблюдения одной секунды обеспечивается значение слу чайной составляющей погрешности измерения псевдодальности по фазе несущей частоты сигнала НКА = 0,5 103 3 103 [4].

Систематические погрешности измерения псевдодальностей хо рошо изучены и детально описаны во многих публикациях, например в [5], а также в официальных документах систем ГЛОНАСС и GPS. Суммарная погрешность измерения псевдодальностей складывается из ряда состав ляющих (см. таблицу).

Оценка смещения шкалы времени НКА относительно шкал времени систем ГЛОНАСС или GPS передается в его навигационном сообщении.

Погрешность оценки смещения шкалы времени НКА возникает из-за раз личия оценки и действительного смещения шкалы времени НКА относи тельно шкалы времени систем ГЛОНАСС или GPS. Шкалы времени каж дого НКА периодически сверяются со шкалами времени соответственно систем ГЛОНАСС или GPS. Среднеквадратическая погрешность сверки шкалы времени НКА ГЛОНАСС со шкалой времени системы ГЛОНАСС на момент проведения измерений составляет 10 нс, что дает погрешность измерения псевдодальности, равную 3 м. Среднеквадратическая погреш ность взаимной синхронизации шкал времени НКА ГЛОНАСС составляет 20 нс (т. е. 6 м). Погрешность взаимной синхронизации каждого НКА ГЛОНАСС и системы GPS составляет, по разным оценкам, от 1,4 м сред неквадратической погрешности до 6,5 м (95 %).

200 СЕКЦИЯ Таблица Суммарная погрешность измерения псевдодальностей Интервал с вероятностью Источник погрешности Погрешность попадания 95 %, м Космический сегмент Оценки смещения шкалы 6, систем ГЛОНАСС и GPS времени НКА Определения положения 8, НКА 40–60 (днем) Условия распространения В ионосфере 6–12 (ночью) сигнала В тропосфере При многолучевости 2, Погрешность определения положения НКА определяется разностью между истинным положением НКА и данными, передаваемыми в навига ционных сообщениях систем ГЛОНАСС и GPS. Для системы ГЛОНАСС погрешность определения положения НКА составляет вдоль орбиты 20 м среднеквадратического отклонения, по орбите – 10 м. Среднеквадратиче ская погрешность по радиус-вектору составляет 5 м среднеквадратические погрешности определения положения НКА GPS, по разным оценкам, со ставляют от 0,5 до 8,2 м.

Задержка на L1, м – – 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Номер НКА GPS Рис. Групповая задержка сигнала в НКА системы GPS на L1 на 15 апреля 2002 г.

Помимо указанных погрешностей, возникающих в космическом сег менте систем ГЛОНАСС и GPS, существует ряд других. Так, максималь СЕКЦИЯ ное значение недетерминированной составляющей групповой задержки сигнала в бортовой аппаратуре НКА системы ГЛОНАСС не превышает ±8 нс (±2,4 м). Для системы GPS это значение составляет порядка 1,5 нс (0,45 метров). Как показывают исследования, на практике это значение имеет значительно большие величины (рисунок). В аппаратуре радионави гации величина групповой задержки сигнала зависит от типа аппаратуры, обычно она составляет несколько метров [4].

Наиболее значительными являются погрешности, связанные с усло виями распространения сигнала НКА в ионосфере и тропосфере. Наи большее влияние на погрешность измерения псевдодальностей оказывают условия прохождения сигнала НКА в ионосфере. Для компенсации влия ния ионосферы в одночастотной аппаратуре радионавигации GPS приме няется модель ионосферы GPS, параметры которой передаются в навига ционном сообщении НКА GPS. Погрешность модели ионосферы GPS со ставляет 9,8 19,6 м (95 %), по другим оценкам – 1,3 14,4 м;

среднеквадра тическая погрешность моделей тропосферы составляет 3,9 м (95 %), по другим оценкам – 0,25 м. При использовании модели ионосферы GPS и модели тропосферы суммарная систематическая погрешность измерения псевдодальностей, по оценкам, приведенным в официальных документах GPS, составляет 15,7 23,1 метров с вероятностью 95 %.

В период с 4 июля 1994 г. по 1 мая 2000 г. в GPS был введен режим се лективного доступа (SeLective AvaiLabiLity), являющийся намеренным ухуд шением точности сигналов GPS для гражданских потребителей до 25 30 м.

Список литературы 1. Кокорин, В. И. Применение радионавигационной аппаратуры ГЛОНАСС/GPS для определения пространственной ориентации объектов / В. И. Кокорин, Ю. Л. Фатеев // Современное состояние, проблемы навига ции и океанографии (НО-2001), СПб., 6–9 июня 2001 г. : сб. докл. 4-й Рос сийской НТК;

ГНИНГИ. – СПб., 2001. – (Т. 1, – с. 223).



Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 21 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.