ОҚулық Қазақстан Республикасы Білім жəне Ғылым министрлігі бекіткен Алматы, 2011 Əож кбж



жүктеу 2.79 Kb.

бет1/19
Дата12.09.2017
өлшемі2.79 Kb.
түріОқулық
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   19

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ 
БІЛІМ ЖƏНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
Қ. Б. РЫСБЕКОВ
ГЕОДЕЗИЯДАҒЫ ЖЕРСЕРІКТІК 
РАДИОНАВИГАЦИЯЛЫҚ
 ЖҮЙЕЛЕР
 
ОҚУЛЫҚ 
Қазақстан Республикасы Білім жəне Ғылым 
министрлігі бекіткен
Алматы, 2011

ƏОЖ 
КБЖ
Р
Пікір жазғандар:
 
Техника ғылымдарының докторы Л. С. Шамғанова;
 
Техника ғылымдарының докторы, профессор Т. Қалыбеков;
 
География ғылымдарының кандидаты, доцент Н. Н. Керімбай.
Қ. Б. Рысбеков
Геодезиядағы жерсеріктік радионавигациялық жүйелері: Оқулық. – 
      Алматы:  2011. 224 б.
ISВN 
Оқулықта  пəн  курсының  мазмұнына  қатысты  геодезиядағы  радиона-
вигациялық жерсеріктік жүйелердің негізгі бағыты, міндеті, студенттердің 
GPS-пен  жұмыс  жүргізуі  сондай-ақ,  Жер  серігінің  радионавигациялық 
жүйелері туралы деректер қарастырылған. Сонымен қатар, қолданылатын 
құралдардың негізгі конструкциялық ерекшеліктері жəне жоғарғы дəлдіктегі 
жерсеріктік  өлшеу  жəне  есептеу  нəтижелерінің  дəлдігін  бағалау  əдістері 
мен  жалпы  теориялық  негізі  қамтылған.  Жер  серіктерімен  құрылатын 
геодезиялық тораптарды жобалау жəне теңестіру ерекшеліктері, сол сияқты 
геодезиялық  тапсырмаларды  жерсеріктік  жүйелермен  кең  ауқымда  шешу 
мəселелері келтірілген. Суреттер, кестелер, əдебиеттер тізімі берілген.
Оқулық  геодезия,  жерге  орналастыру,  кадастр,  жəне  тау-кен  ісі  сала-
сында жерсеріктік жүйелерін пайдалану бойынша білім алып жатқан сту-
денттерге,  магистранттарға,  сонымен  қатар  осы  саламен  айналысатын 
мамандарға арналған.  
 
 
 
 
 
ƏОЖ
 
 
 
 
 
КБЖ
ISВN 
 
 
 
 
 
 
          © Рысбеков Қ.Б., 2011
 
 
 
 
          © ҚР Жоғары оқу орындарының 
 
 
 
 
 
қауымдастығы, 2011
528(075.8)
26.12я73
94
528(075.8)
26.12я73
978-601-80220-2-9
978-601-80220-2-9
      
Р    
94


АЛҒЫ СӨЗ
Жерсеріктік  навигациялық  жүйелері  ГЛОНАСС, GPS жəне 
GALILEO жер жəне ғарыштық саланы бағындыра отырып, адамзат 
қызметінің барлық саласына қарқынды енуде.  
Жерсеріктік  жүйелерін  радиобайланыс,  метеорологиялық  бол-
жау, қашықтықтан зондтау, əскери істе, т.б. мақсатта пайдаланады. 
Қазіргі кезеңде екінші буынның үш: – американдық, еуропалық 
жəне ресейлік жүйелер қолданылуда, яғни, американдық жерсеріктік 
жүйесі – Global Positioning System (GPS) жəне ресейлік ГЛОНАСС 
(ғаламдық  навигациялық  жерсеріктік  жүйесі)  жүйесі  қолдануда. 
Бүгінгі  таңда  еуропалық GALILEO атты  жүйесі  өз  жұмысын 
атқаруда. Сонымен қатар қазақстандық КазSAT–1 жерсерігі ғарышқа 
ұшырылды, бірақ ол сəтсіздікке ұшырап, осы орайда КазSAT–2 жер 
серігінің ұшырылуға дайындық үстінде.    
Негізгі GPS жəне ГЛОНАСС жүйелері екі: еліміздің қорғанысы 
жəне азаматтық мақсатта жұмыс істейді. Əрине, бұл жүйелері заман 
талабына сай күннен-күнге жетілдіріліп жаңартылуда. 
Қазіргі  уақытта  Қазақстан  Республикасында    сегіз  орбиталық 
позицияға  жоспарланған,  он  бір  жерсеріктік  желі  үйлестіру  саты-
сында тұр.
2008 жылы Астанада «Қазақстан Республикасының Үкіметі мен 
Ресей Федерациясының Үкіметі арасындағы Ғарыш кеңістігін бейбіт 
мақсаттарда  зерттеу  жəне  пайдалану  саласындағы  ынтымақтастық 
туралы келісімді ратификациялау туралы» заң жобасын мақұлданған. 
Аталған  келісімнің  көздейтіні - ғарыш  кеңістігін  бейбіт 
мақсаттарда  зерттеу  жəне  пайдалану  саласындағы  өзара  тиімді 
ынтымақтастық үшін құқықтық жəне ұйымдастырушылық негіздер 
құруға  жəрдемдесу.  Соған  орай,  келісім  аясында  бірқатар  са-
лаларда  ынтымақтастық  жүзеге  асады.  Атап  айтқанда,  ғарыш 
кеңістігін  зерттеу,  Жерді  қашықтықтан  зондтау,  ғарыш  аппаратта-
рын, шығару құралдарын жəне ғарыш қызметімен байланысты өзге 
де  жабдықтарды  əзірлеу,  ғарыштық  байланыс  жəне  соған  қатысты 
ақпараттық  технологиялар  мен  қызметтер  көрсету,  спутниктік 

4
навигациялық  жүйелер  мен  технгологиялар  салаларында  өзара 
ынтымақтастықты жүргізу көзделеді. Осы бағыттағы ынтымақтастық 
бойынша  бірлескен  бағдарламаларды,  жобаларды,  оның  ішінде 
үшінші елдердің қатысуымен жоспарлау жəне жүзеге асыру шарала-
ры қарастырылады. Бұдан бөлек, ғылыми, техникалық ақпаратпен, 
арнайы біліммен, сынақтық деректермен жəне басқа да дүниелермен 
өзара  алмасу  көзделеді.  Сонымен  қатар,  ғарыш  кеңістігін  бейбіт 
мақсаттарда пайдалану мен зерттеу əрі осы саладағы технологиялық 
жаңартуларды практикалық қолдану шаралары жоспарланады.
Оқулықта  оқырмандар  объектілердің  кеңістіктегі  жағдайының 
параметрлерін  анықтауға  арналған  жерсеріктік  жүйелерінің 
құрылысы мен қолдануымен танысады. Объект орнын анықтаудағы 
заманауй  радиоэлектрондық  жерсеріктік  жүйесінің  жалпы 
принциптері  мен  жоғарғы  дəлдікте  координат  алуға  арналған 
өлшеу  жəне  есептеу  əдістері,  жерсеріктік  технологиялырында 
қолданылатын  координат  жүйесі  мен  уақыты,  олардың  өзгеруінің 
сипаттамалары оқулықта жан-жақты қарастырылған. 
Сонымен қатар өндіріс объектілеріндегі геодезиялық өлшеуді жо-
балау мен ұйымдастыру, өлшеу нəтижелерін алдын алу жəне соңғы 
өңдеу, сол сияқты геодезиялық тораптарды теңестіру процестеріндегі 
жерсеріктік қабылдағыштарын пайдалану жолдары келтірілген. 
Жерсеріктік  технологияларын  қолдану  негізінде  геодезиялық 
тапсырмаларды  шешу  ерекшеліктері,  олардың  геодезия  жəне 
навигациядағы  даму келешегі қарастырылған. 
Оқулық  геодезия  саласы  бойынша  білім  алып  жатқан  студент-
терге,  магистранттарға  сондай-ақ  осы  саламен  шұғылданатын 
мамандарға пайдасын тигізеді деп ойлаймыз. 


КІРІСПЕ
Соңғы  кезеңдерде  өлшеу  құрал  жабдықтары  түбегейлі 
өзгеріске  ұшырауда,  олардың  айғағы – геодезиялық  жерсеріктік 
жəне  навигациялық  қабылдағыштар.  Бірақ  айталық,  осы  орайда 
жерсеріктік технологияларын геодезиялық қолдану мəселелері бой-
ынша оқу-əдістемелік əдебиеттерінің жеткіліксіздігі заманауй геоде-
зия саласы үшін, геодезия мен картография бағыты бойынша маман-
дар дайындауда өзекті мəселе екенін атап кету жөн. 
Жерсеріктік  радионавигациялық  жүйелер  (ЖРНЖ)  дегеніміз – 
навигациялық мəселелерді шешу мен жергілікті жердің нүктелерінің 
координаталарын, 
жердің 
арнайы 
навигациялық 
жасанды 
серіктерінен (ЖНЖС) берілетін, тірек нүктелері қызметін атқаратын 
радиосигналдар  бойынша  анықтауға  (орнын  анықтау,  позициялау) 
арналған техникалық  құралдар кешені.
ЖРНЖ-ның  пайда  болуы,  геодезияның  қолданбалы  бағыты 
ғарыштық (жерсеріктік) геодезия ғылыми пəнінің даму нəтижесі 
болды. ЖРНЖ-ны құру – бұл ғарыштық геодезияның орбиталдық 
əдісін практикада іске асыру, оның мəні – жер беті нүктелерінің 
координаталарын  ЖНЖС-нің  белгілі  координаталары  бойынша 
анықтау.
Жүйе  атауында  «навигациялық»  деген  сөздің  болуы,  алғашқы 
осындай жүйелердің теңізде жүзуді навигациялық қамтамасыз етуге 
арналғандығымен түсіндіріледі.
Геодезия есептерін шешу үшін ЖРНЖ-ні пайдалану көп функци-
ялы жерсеріктік жүйелер пайда болғанда қажеттікке жарады. Онда 
пункттердің  координаталарын  мм-ге  дейінгі  дəлдікпен  анықтауға 
мүмкіндік  беретін  ЖНЖС-тен,  объектіге  дейінгі  арақашықтық  
фазалық өлшеу əдісімен іске асырылды.
ЖРНЖ мүмкіндіктерін ұлғайтуға: 
• мəндерді анықтау əдісін жетілдіру, оның негізінде жер бетінің 
нүкте координаталарын есептеу (ЖНЖС орбиталарының координа-
талары немесе элементтері, уақыт, т.б.);
•  радиотехникалық  құралдарды  жетілдіру  (үлкен  көлемді 

6
ақпараттарды  тасымалдайтын  кең  өрісті  радиосигналдарды  тарату 
мүмкіндігі);
•  есептеу  техникасын  жетілдіру  (тұтынушы  аппаратураны 
компьютерлік технология базасы негізінде құру) сияқты негізгі фак-
торлар мүмкіндік береді. 
Оқулық  курстық  жоба,  өзіндік  жəне  зертханалық  жұмыстарды 
орындау  мақсатында  геодезия,  картография,  аэрофотогеоде-
зия,  жерге  орналастыру,  кадастр,  маркшейдерия,  тау-кен  ісі,  жəне 
инженерлік  геология  мамандық  бағыты  бойынша  оқитын  студент-
терге ұсынылады. 


1-БӨЛІМ. ГЕОДЕЗИЯ САЛАСЫНДАҒЫ 
ЖАСАНДЫ ЖЕРСЕРІКТІК ЖҮЙЕСІ
1.1.  Жасанды жерсеріктік жүйелерінің даму тарихы
Жерсеріктік геодезиясы жасанды Жер серігінің (ЖЖС) көмегімен 
жер бетіндегі дəл геодезиялық өлшеулерді орындауға бағытталған, ол 
XX  ғасырдың 50-жылдар  аяғында  алғашқы  жер  серігін  ұшырғаннан 
кейін дами бастады.
Өткен соңғы 50 жылда геодезияның осы саласы үздіксіз жетілдіріліп, 
əр  кезеңде  даму  үстінде  болды.  Оларды  шартты  төрт  кезеңге  бөлуге 
болды [1,7,8]:
Алғашқы  кезеңі  негізінен 1958-1970 жылдарды  қамтиды.  Бұл 
кезеңде ЖЖС-ні бақылау əдістері, сондай-ақ олардың орбиталарын 
есептеу  мен  талдау  əдістері  жасалды.  ЖЖС-ті  бақылаудың  негізгі 
əдісі, арнайы құрастырылған фотокамера арқылы  іске асырылатын 
фотографиялық  əдіс  болды.  Бақылаудың  өңделген  əдісі  негізінде 
ғарыштық  триангуляцияның  ғаламдық  желілері,  Жер  моделі  жа-
салып,  Жердің  гравитациялық  өрісі  зерттелді.  Бұл  пункт  коорди-
наталарын  анықтау  əдісінің  кемшіліктері:  екі  пунктте  бір  мезгілде 
синхронды  бақылауды  ұйымдастыру  қиындығы,  бір-бірінен  едəуір 
қашықтықта  тіркелген  екі  пункттен,  бір  уақытта  жер  серігінің 
көрінуін  қамтамасыз  ететін  жақсы  ауа  райы  жағдайларының 
қажеттілігі.
1970-1980  жылдары  ЖЖС  дамуының  екінші  кезеңі  болды.  Бұл 
кезеңдерде  ЖЖС-ні  бақылаудың  жаңа  əдістері,  яғни  лазерлі  жəне 
радиотехникалық қашықтық өлшеуіш, жерсеріктік альтиметрия жа-
салды.
ЖЖС-нің фотографиялық бақылау əдісі: триангуляция əдісі мен 
ғаламдық  геодезиялық  желіні  құру  кезінде  кейбір  қиыншылықтар 
туындады.  Сондықтан,  пункттердің  координаталарын  анықтау 
үшін  ЖЖС-ге  бағыттарды  анықтау  əдістерінің  орнына,  оларға 
дейінгі арақашықтықты өлшеу əдістері, сонымен қатар нүкте орнын 
анықтау мəселелерін жерсеріктік геодезияда шешу үшін трилатера-
ция əдістері қолданыла бастады. Осы кезеңде алғашқы жерсеріктік 
навигациялық жүйе (Navy Navigation Satellite System)  «Transit» деген 

8
атпен белгілі болды. Ал «Цикада» (КСРО) 1979 жылы пайдалануға 
енгізіліп,  əскери-теңіз  флотының  мұқтаждықтарын  навигациялық 
қамтамасыз  етуге  қажет  болды.  ЖНЖС-нің  алғашқы    буынына – 
апат  болғандарды  анықтайтын COSPAS – SARSAT халықаралық 
жүйесі жатады. 
Алғашқы  шыққан  барлық  жерсеріктік  жүйелердің  өзіне  тəн 
кемшіліктері болды. Оларға – аймақты шектеулі қамту, координата-
ларды анықтаудың төменгі дəлдігі жəне навигациялық мəселелерді 
ұлғайтуға қажет уақыттың үлкен аралығы жатады. ЖЖС-ке дейінгі 
арақашықтықты өлшеу Доплер əдісіне негізделеді.
Үшінші  кезең – 1980-1990 жылдар.  Бұл  кезең  көп  функциялы 
NAVSTAR (Navigation Satellite Timing and Ranging, США) ЖРНЖ-ні 
жасалумен ерекшеленеді. Ол бізге GPS (Global Position System) жəне 
ГЛОНАСС (Ғаламдық навигациялық жерсеріктік жүйе,  Ресей) аб-
бревиатурамен белгілі.
Төртінші  кезең – 90 жылдардың  ортасынан  басталады.  Бұл 
кезең  əлемдік  ғарыштық  державаларға  айналған  елдердің  заманауй 
жерсеріктік технологияларын жаңғыртып дамытуы болды. Оларға Ре-
сей, АҚШ, Қытай, Үнді, Франция. Жапон елдері жəне т.с.с.. Сонымен 
қатар осы жылдың аяғында Еуропалық ғарыштық Агенттігінің (ESA) 
бағдарламасы қарқынды жұмыс істеп, осы бағдарламаға Қытай, Из-
раиль, Украина, Үндістан, Сауд Арабиясы, Морокко елдері енді.
Жұмыс  істейтін  навигациялық  жүйелердің  негізгі  қызметі 
географиялық  координат  жүйесінде  объект  орнын  анықтау,  оның 
орын ауыстыру жылдамдығын өлшеу жəне дəл уақыттағы сигналды 
тарату болып табылады.
 
1.2. Жерсеріктік радионавигациялық жүйелерді 
құру принциптері жəне геодезиядағы  маңызы
Координаталарды  анықтаудың  жерсеріктік  технологияларының 
геодезиядағы  маңызы.  Геодезияда  ЖРНЖ-ні  пайдалану  артық-
шылықтарына [1]:
геодезиялық торап пункттері арасында тура көрінуді қамтамасыз 
етуге арналған сыртқы сигналдарды құрудың қажетсіздігі;
базистік қабырғалардың ұзындығы мен геодезиялық тірек торап 
қабырғаларының шексіздігі;
ауа  райы жағдайы мен уақытқа тəуелсіздігі;


жерге жақын тұрақсыз атмосфералық қабатты өлшеу дəлдігіне 
əсердің болмауы;
арақашықтықты біржақты өлшеу əдісін пайдалану;
қозғалыста  координаталарды  жоғарғы  дəлдікпен  анықтау 
мүмкіндігі;
пландық жəне биіктік тораптарды құру мүмкіндігі;
координаталарды  анықтау  бойынша  жұмыстарды  автоматтан-
дырудың жоғарғы дəрежесі жатады.
ЖРНЖ-ні геодезияда қолдану геодезиялық мəселелерді шешудің 
дəстүрлі  əдістерімен  салыстырғанда,  еңбек  өнімділігі  мен  оның 
тиімділігін жоғарылатады, өлшеу дəлдігін арттырады.
ЖРНЖ-нің  құрылымдық  сызбанұсқасы – ғарышайлағынан, 
ғарыштық сектордан, тұтынушы секторынан, бақылау мен басқару 
секторынан  тұрады  (1-сурет).  Осындай  құрылым,  жерсерігінен 
жердегі пунктке дейінгі ара қашықтықты өлшеудің біржақты əдісін 
іске асыруға бағытталған. Бұл жағдайда жүйе – жердің навигациялық 
жасанды  серіктерінің  навигациялық  радиосигнал  беруші  аппараты 
мен тұтынушы секторының қабылдағышынан тұрады. 
1- сурет. ЖРНЖ-нің құрылымдық сызбанұсқа
Ғарышайлағы  –  жасанды  навигациялық  жер  серігін  жеткізгіш 
зымыран  арқылы  берілген  орбиталарға  шығарылуын  қамтамасыз 
етеді.  Қазіргі  заманғы  ЖНЖС-нің  ресурстары  шамамен 10 жылды 
құрайды  жəне  ол  қозғалтқыш  отын  қорының  мөлшеріне  тəуелді. 
Сол арқылы орбитаның берілген уақытқа дейінгі кезеңдік түзетуін 

10
жүргізеді.  ЖНЖС  есептеу  орбитасынан,  Жердің  гравитациялық 
өрісі жəне басқа планеталардың, атмосфераның кедергісінен басқа 
да қалыпсыз факторларының əсерінен шығады.
Ғарыштық  сектор  белгілі  мөлшердегі  ЖНЖС-ден  тұрады. 
ЖНЖС жиынтығын – шоқ жұлдыз деп атайды. ЖРНЖ-нің жұмыс 
істету  идеологиясына  сəйкес,  ЖНЖС  координаталары  белгілі 
тірек  нүктесі  қызметін  атқарып,  кеңістіктік  қиылыстыру  бойын-
ша  Жер  бетіндегі  пункттер  координаталарын  анықтауды  жүзеге 
асырады.  ЖНЖС  бортына  радионавигациялық  аппаратура  орна-
тылады. Ол жер серігі мен жердегі бақылау пункттері арасындағы 
қашықтықты  есептеуге  қажет  радиосигналдардың  Жерге  берілуін 
жүзеге асырады. Сонымен қатар, əрбір ЖНЖС-ден жер серігі эфе-
меридалары,  борт  сағатының  уақыт  шкаласының  түзетулері,  аль-
манах – барлық  ЖНЖС  шоқжұлдыздары  жөніндегі  ақпараттан 
құралған  навигациялық  деректер  беріледі.  Жер  серігінде  жұмыс 
істеуге қажет радионавигациялық аппаратурадан бөлек, кеңістіктік 
бағытталуды, жер серігін баллистикалық өлшеуді, басқаруды, энер-
гиямен қоректендіруді, т.б. қамтамасыз ететін жабдықтар бар.      
Орбитаның  биіктігі  бойынша  диапозонды  шартты  түрде 4-ке 
бөлуге болады. 500 км-ге дейін биіктікте ғарыштық ұшыру аппара-
ты,  орбиталды  станциялары,  фото  бақылауға  арналаған  табиғи  ре-
сурстар спутниктері қолданылады. 500-ден 2000-ға дейінгі биіктікке 
табиғи  ресурсты,  метеорологиялық  жəне  астрономиялық  ЖЖС-і 
ұшырылады.
ЖРНЖ-нің  көп  функциялы  міндеті,  ғарыш  секторын  құру 
ерекшеліктерін  анықтайды  (2-сурет).  ЖНЖС  орбитасының 
биіктігі  шамамен, 20 000 км  болуы  тиіс,  ол  əрбір  жер  серігінен 
радиокөрінушіліктің сипатын ғаламдық тұрғыда қамтамасыз етеді. 
Мұндай биіктіктегі ЖНЖС-нің айналу кезеңі шамамен, 12 сағатты 
құрайды. 36000 жəне 40000 км  биіктікте  байналыс  жерсеріктері 
жəне кейбір метеорологиялық емес ЖЖС-і орналасады. 
Орбита  биіктігі  ЖНЖС-нің  айналу  кезеңі,  жұлдызды  тəуліктің 
жартысына  тең  болатындай  етіп  іріктеліп  алынған.  Осының 
əсерінен,  жұлдызды  тəулікте  бір  рет  əрбір  ЖНЖС  жер  бетінің 
бірдей  нүктесінен  өтеді.  Əрбір  орбитадағы  жер  серіктері 1,5 сағат 
аралығында жүреді жəне экваторды 22,5
0
С бойлық бойынша жыл-
жып, қиып өтеді. ЖНЖС-нің мұндай қозғалу құрылымы əрбір жер 
серігін  тəулігіне 1 рет  жүйенің  бақылау-өлшеу  пунктінен,  оның 
жұмысын бақылау мақсатында қадағалауға мүмкіндік береді.

11 
Белгілі 
бір 
жерді 
анықтаудың қажетті дəлдігіне 
сигналдарды  бір  мезгілде 
кем  дегенде 4 ЖНЖС-ден 
қабылдау  кезінде  жетеді. 
Сондықтан  шоқжұлдыздағы 
жер  серігінің  саны  кем  де-
генде 24 болуы қажет. Соны-
мен  қатар,  белгілі  бір  жерді 
анықтау  дəлдігіне  ЖНЖС-
нің  орналасу    геометриясы 
да  əсер  етеді.  Олар  барлық 
аспан  сферасы  бойынша 
біртекті  орналасуы  тиіс. 
Ол  үшін  жер  серіктерінің 
жазықтықтары 
бір-біріне 
қатысты  бірнеше орбиталарда біртекті орналасады. 
Жерсеріктік  радионавигациялық  жүйелерді  басқару,  бақылау 
секторы орталық пен планетаның əртүрлі бөліктерінде орналасқан 
бірнеше  қадағалау  станцияларынан  тұрады.  Бұл  станциялардың 
негізгі  міндеті – жүйе  жер  серіктерінің  есептеу  параметрлеріне, 
жер серігі эфемеридтерін жүйелі анықтау. Сонымен бірге, əрбір жер 
серігіндегі сағат көрсеткіштерін түзету, навигациялық  деректердің 
мазмұнын кезеңді түрде жаңарту жəне оларды ЖНЖС-ге жүктелетін 
станциялар  арқылы  берілуін  ұйымдастыру,  т.б.  олардың  жұмыс 
істеу  сəйкестігін  бақылау.  Қадағалау  станциялары  жүйенің  барлық 
жер  серіктерін  тəулік  бойы  қадағалайды.  Олар  Жер  шары:  Га-
вай  аралы,  Кваджалейн  мен  Диего-Гарсия  атоллдары  бойынша 
біртекті орналасқан. Бір қадағалау станциясы Колорадо-Спрингста  
(АҚШ)  орналасқан  жетекші  станциясымен  біріккен  жерсеріктік 
қадағалау  (ағымды  эфемеридтерін  анықтау),  атомды  сағаттармен 
жабдықталған  екі  жиіліктік  арнайы GPS қабылдағыштарының 
көмегімен  жүргізіледі.  Бұл  станцияларда  көз  аясында  орналасқан 
барлық  ЖНЖС-ке  дейінгі  барлық  арақашықтық  өлшенеді  де, 
навигациялық  деректер  қабылданады.  Нəтижесінде  ионосфе-
ра  əсерінен  болған  барлық  түзетулер  анықталып,  жер  серігі 
сағатының  жүру  дəлдігі  тіркеледі.  Барлық  станциялар  жүйенің 
ЖНЖС  радионавигациялық  сигналдарының  тропосфералық, 
қиылысуын  анықтау  үшін,  жетекші  станцияларға  жергілікті  метео 
2-сурет. Жердің навигациялық жасанды 
жер серіктерінің  ғарыштық секторы

12
жағдайлар жөніндегі ақпараттарды жинап береді. Арақашықтықты 
өлшеу  нəтижелері  бойынша  жерсеріктік  эфемеридтері  анықталып, 
олардың жуық  арадағы  есептеулері  жүзеге  асырылады.  Өлшеу  тек 
радиосигналдардың  тропосфералық  кідірісінен  бөлек,  горизонттан 
15
0
С-тан жоғары жер серіктерінде ғана жүргізіледі. 
Басқарудың  жетекші  станциясы,  барлық  GPS ЖРНЖ-нің 
жұмысын үйлестіреді. Ол ЖНЖС күйі жөніндегі барлық ақпаратты 
жинайды,  жер  серігінің  болашақ  эфемеридтерін,  сағат  түзетулерін 
есептейді, əрбір ЖНЖС үшін ақпараттық деректер мен альманахты 
қалыптастырады.
Жетекші станциясының атом сағаты GPS-тің барлық жүйесі үшін 
тірек сағаты болып есептеледі де, АҚШ уақытының ұлттық стандар-
тына байланысты жүйенің уақыт масштабын анықтайды.
ЖНЖС  бортына  аталған  жер  серігі  координаталарын  беруден 
бөлек, жетекші станция – олардың нақты мəндерінің жинағын жүзеге 
асырады.  Ол  мəндерді  тұтынушылар  жоғары  дəлдікті  геодезиялық 
өлшеу үшін қолданылуы мүмкін. Жүктеу станциялары тəулігіне үш 
рет ЖНЖС-ге орбита параметрлері мен басқа да қажетті деректері 
бар ақпараттық хабарламаларды береді.
Жүктеу  станциялары  жетекші  станция  командалары  бойынша 
жер  серігі  бортына  орналасқан  реактивті  қозғалтқыштар  арқылы, 
ЖНЖС орбиталарының түзетулерін жүзеге асырады.
GPS  жүйесінде  қадағалау  станцияларынан  бөлек,  ЖНЖС-нің 
нақты эфемеридтерін бақылау сəтінде анықтауды жүзеге асыратын 
станциялар  желісі  бар.  Бұл CIGNET – біріккен  халықаралық  GPS 
желісі (20 станция),  IGS – геодинамика  үшін  халықаралық  GPS  
қызметі (шамамен 50 станция).
1.3. Ғаламдық позициялау жүйелері 
1.3.1. Жерсеріктік GPS радионавигациялық жүйелері
Қазіргі таңда GPS жүйесі ғаламдық масштабта қызмет ететін жалғыз 
жерсеріктік  жүйесі  болып  табылады.  Жерсеріктік  навигацияның 
потенциалдық  мүмкіндіктері  алғашқы  жасанды  жер  серіктерін 
ұшырудан  басталды.  Қазіргі  кезде  жерсеріктік  навигациялық  жүйе 
барлық  тұтынушыларға  кез  келген  жерде  жəне  уақытта  жоғарғы 

13 
дəлдікте  навигация  жəне  позиция-
лауды қам тамасыз ету үшін кеңінен 
қол данылуда. (GPS) ғаламдық  по-
зициялау жүйесі АҚШ-та жасалып, 
мемлекеттік  деңгейде  қолданады. 
(GLONASS)  Жерсеріктік  ғалам-
дық  навигациялық  жүйесі  Ресей-
де  жасалған.  Екі  жүйеде  жұмыс 
істейді [6].  
NAVSTAR жер серігінің жүйесі 
(Navigation Satellite Timing and 
Ranging,  США).  Жер  серігінің 
радионавигациялық  жүйеде  24 
GPS  жердің  навигациялық  жа-
санды серіктерінің (соның ішінде 
үшеуі  резервте)  бір-бірінен 60
0
-
пен  əрқайсысында 3–4 жер  серігі 
бойынша жылжытылған 6 шеңбер 
маңындағы орбиталарда орналасады. 
GPS-тің  жер  навигациялық  жасанды  серіктері  орбиталарының 
биіктігі шамамен, 20 200 км-ді құрайды. Айналу мерзімі – 11 сағат 
57  минут 58,3 сек.  Соңғы  буын  жер  серігінің  массасы – 1044 кг. 
Қазіргі таңда орбитада екінші жəне үшінші буынның тең бөлінген 
29 жер серігі  орналасқан. 
GPS жер серігі сигналдарының құралымы
3 - сурет. NAVSTAR жер серігі
4-сурет. GPS жер серігі сигналдарының құрылымы

14
АҚШ GPS-ті  жаңаландырып  көпшілікке  пайдалану  мақсатында 
L
2
 жилігіндегі жаңа L
2
C (Similar to CA Code on L
1
) кодын, сонымен 
қатар жаңа үшінші  L
5
 жилігін  ұсынды. 
Қазіргі таңда үшінші буын-
ның GPS-III – навигация лық 
жүйе сіне  талап  күшей тілуде. 
Екі  ірі  əлемдік  жер  серіктерін 
жасау шы Locheed Martin жəне 
Boeing  өздерінің GPS-III үлгі-
сін ұсынуда.
GPS-III  бірінші  жер  сері гі 
2013/2015  жылдары  ұшыры-
лады деп жоспарлануда, ал жер 
серігінің жаңа топтамасы жаңа 
құрамда 2017/2018 жылдары 
жұмысын бастайды деген бол-
жам бар. 
Қазіргі  жұмыс  істеп  тұрған 
жер серігімен салыстырғанда, GPS-III жүйесі келесідей  ерекшеленеді. 
- жер серігінің жұмыс істеу мерзімі - 12-18 жыл;
- əрбір жер серігінің құны - 100-120 миллион долларды құрайды;
- екі жер серігін бір зымыранмен ұшырады;
-  сигналдардың  өтуіне  келетін  кедергіні  төмендетіп,  сигнал 
қарындылығы 20 дБ өсті;
-  нүкте  орнын  қосымша  шараларсыз  анықтау  дəлдігі 1 м-ді 
құрайды.
Аталмыш жүйеге объектіні іздеу, апат сигналдарын қабылдау, та-
рату жəне қосымша байланыс қызметі қосылады.
 Осы орайда орбита құралымының екі варианттағы артықшылығы 
мен кемшілігі қарастырылу үстінде: 6 жазықтықтың əрқайсысында 
4 жер  серігі жəне 3 орбиталық жазықтықта 7 жер серігі орналаса-
ды. GPS-III жер серігі 2030 жылға дейін жұмыс істейді деген бол-
жам бар.
1.3.2. Жерсеріктік ГЛОНАСС радионавигациялық жүйелері
ГЛОНАСС  жер  серігінің  жүйесі  (ғаламдық  навигациялық 
спутниктік  жүйе,  Ресей).  Ғаламдық  навигациялық  жерсеріктік 
жүйесі 1978 жылы жасалған. ГЛОНАСС жүйесінің серіктері үш ор-


  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   19


©emirb.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

войти | регистрация
    Басты бет


загрузить материал