Основные навигационные характеристики НС. К основным навигационным характеристикам НС относят зону обзора, зону видимости, продолжительность наблюдения, орбитальную конфигурацию сети НС и др. На чертеже рис. 2 поясняются основные определения.
Зона обзора НС представляет собой участок земной поверхности, на котором можно осуществлять наблюдение за НС, прием его сигналов.
Центром зоны обзора является подспутниковая точка О3, называемая географическим местом спутника ГМС. Координаты ГМС географические широта и долгота могут быть рассчитаны по формулам где орбитальные элементы НС гринвичское звездное время угловая скорость прецессии узла орбиты. Зона обзора ограничена линией истинного горизонта в точке НС, поэтому ее размер зависит от высоты НС . Размер зоны обзора характеризуется углом или соответствующей ему дугой АО3, которая называется радиусом зоны обзора км. Из рис. 2 видно, что 1 Бортовые приемоиндикаторы СРНС обеспечивают заданную точность измерений в зоне обзора, ограниченной радиогоризонтом, который поднят для пользователя на угол 5 10 угол маски.
В этом случае зона обзора определяется углом, где 2 Площадь зоны обзора. Тогда относительная площадь обзора, где - площадь земного шара. При увеличении высоты НС до 000 км радиус зоны обзора изменяется незначительно 9 400 км, а затраты на формирование такой орбиты возрастают существенно.
Рассмотренная выше зона обзора соответствует фиксированному моменту времени мгновенная зона обзора. У нестационарных НС мгновенная зона обзора, перемещаясь по поверхности Земли, образует зону обзора в виде полосы шириной. Ее осью является совокупность ГМС - трасса НС. Установим условия видимости НС для наблюдателя, расположенного в точке, лежащей на трассе НС рис. 3. Область небосвода СС , в которой НС наблюдается из точки от момента восхода над горизонтом до момента захода называют зоной видимости геометрической зоной видимости, для которой справедливы соотношения 1, 2. Из рис. 3 видно, что максимальный угловой радиус зоны видимости дуга АС С учетом радиогоризонта угловой радиус зоны обзора уменьшается. Здесь угол называют минимально допустимой высотой.
Продолжительность сеанса связи с НС в пределах видимости НС определяется разностью и зависит от угла т. е. от высоты полета НС или периода его обращения Т. Для круговой орбиты, где угловая скорость обращения спутника.
Для СРНС ГЛОНАСС км, при км, 300 мин. Очевидно, что если потребитель находится в стороне от трассы НС, то продолжительность наблюдения спутника уменьшается. Навигационные алгоритмы, реализованные в бортовых приемоиндикаторах современных СРНС, обычно ориентированы на прием сигналов от нескольких НС одновременно.
Наблюдение в любой точке рабочей зоны СРНС одновременно нескольких НС обеспечивается путем оптимального выбора стабильной пространственно-временной структуры конфигурации сети НС числа, ориентации и формы орбит числа НС на каждой из них взаимного расположения орбит и спутников на них. Обычно число НС в сети превышает минимально необходимое за счет резервных НС. 4.