stringtranslate.com

Спутниковая система «Квазизенит»

Квазизенитная орбита спутника
QZSS анимация, хорошо виден сюжет «Квазизенит/ тундровая орбита ».

Спутниковая система «Квази-Зенит» ( QZSS ), также известная как Мичибики (みちびき) , представляет собой региональную спутниковую навигационную систему с четырьмя спутниками и спутниковую систему расширения, разработанную правительством Японии для улучшения управляемой Соединенными Штатами системы глобального позиционирования (Global Positioning System , управляемой Соединенными Штатами ). GPS) в регионах Азии и Океании с акцентом на Японию. [1] Целью QZSS является предоставление высокоточных и стабильных услуг позиционирования в регионе Азия-Океания, совместимых с GPS. [2] Четырехспутниковые службы QZSS были доступны на экспериментальной основе по состоянию на 12 января 2018 года, [3] и официально начали работу 1 ноября 2018 года. [4] В 2023 году планируется создать независимую от GPS систему спутниковой навигации с семью спутниками . [5] [6] В мае 2023 года было объявлено, что система будет расширена до одиннадцати спутников. [7]

История

В 2002 году правительство Японии санкционировало разработку QZSS в качестве трехспутниковой региональной системы передачи времени и спутниковой системы дополнения для американской системы глобального позиционирования (GPS), которая может быть получена в Японии. Контракт был заключен с Advanced Space Business Corporation (ASBC), которая начала работу по разработке концепции, а также с Mitsubishi Electric , Hitachi и GNSS Technologies Inc. Однако в 2007 году ASBC распалась, и работу взяла на себя компания по исследованию и применению спутникового позиционирования. Центр (SPAC), который принадлежит четырем японским правительственным ведомствам: Министерству образования, культуры, спорта, науки и технологий , Министерству внутренних дел и коммуникаций , Министерству экономики, торговли и промышленности и Министерству земли, Инфраструктура, транспорт и туризм . [8]

Первый спутник «Митибики» был запущен 11 сентября 2010 года. [9] Полный рабочий статус ожидается к 2013 году. [10] [11] В марте 2013 года кабинет министров Японии объявил о расширении QZSS с трех спутников до четырех. Контракт на сумму 526 миллионов долларов США с Mitsubishi Electric на строительство трех спутников планировалось запустить до конца 2017 года. [12] Третий спутник был запущен на орбиту 19 августа 2017 года, [13] а четвертый — 10 октября. 2017. [14] Базовая четырехспутниковая система была объявлена ​​​​в эксплуатацию 1 ноября 2018 года. [4]

Орбита

QZSS использует один геостационарный спутник и три спутника на сильно наклоненных, слегка эллиптических , геостационарных орбитах типа «Тундра» . Каждая орбита находится на расстоянии 120° от двух других. Из-за этого наклона они не являются геостационарными; они не остаются на том же месте на небе. Вместо этого их наземные следы представляют собой асимметричные узоры в виде восьмерки ( аналеммы ), предназначенные для того, чтобы гарантировать, что человек всегда находится почти прямо над головой (возвышение 60 ° или более) над Японией.

Номинальные элементы орбиты :

Спутники

Анимация QZSS
   Земля  ·    КЗС-1  ·   КЗС-2  ·   КЗС-3  ·   КЗС-4

QZSS и увеличение позиционирования

Основная цель QZSS — повысить доступность GPS в многочисленных городских каньонах Японии , где спутники можно увидеть только на очень большой высоте. Вторичная функция — повышение производительности, повышение точности и надежности навигационных решений на базе GPS. Спутники «Квази-Зенит» передают сигналы, совместимые с сигналом GPS L1C/A, а также модернизированными сигналами GPS L1C, L2C и сигналами L5. Это сводит к минимуму изменения в существующих GPS-приемниках. По сравнению с автономной системой GPS комбинированная система GPS плюс QZSS обеспечивает улучшенные характеристики позиционирования за счет данных коррекции дальности, предоставляемых посредством передачи сигналов повышения производительности субметрового класса L1-SAIF и LEX от QZSS. Это также повышает надежность за счет мониторинга сбоев и уведомлений о состоянии системы. QZSS также предоставляет пользователям другие вспомогательные данные для улучшения обнаружения спутников GPS. Согласно первоначальному плану, QZSS должен был нести два типа космических атомных часов ; водородный мазер и атомные часы из рубидия (Rb). Разработка пассивного водородного мазера для QZSS была прекращена в 2006 году. Сигнал позиционирования будет генерироваться Rb-часами, и будет использоваться архитектура, аналогичная системе измерения времени GPS. QZSS также сможет использовать схему двусторонней спутниковой передачи времени и частоты (TWSTFT), которая будет использоваться для получения некоторых фундаментальных знаний о стандартном поведении спутниковых атомов в космосе, а также для других исследовательских целей.

Сигналы и услуги

QZSS предоставляет следующие классы государственных услуг: [20]

Остальные классы обслуживания недоступны публично:

QZSS хронометраж и удаленная синхронизация

Хотя система хронометража QZSS первого поколения (TKS) будет основана на часах Rb, первые спутники QZSS будут нести базовый прототип экспериментальной системы синхронизации кварцевых часов. В течение первой половины двухлетнего этапа орбитальных испытаний предварительные испытания будут исследовать возможность использования атомной безчасовой технологии, которая может быть использована во втором поколении QZSS.

Упомянутая технология QZSS TKS представляет собой новую спутниковую систему измерения времени, которая не требует бортовых атомных часов, используемых в существующих навигационных спутниковых системах, таких как BeiDou , Galileo , система глобального позиционирования (GPS), ГЛОНАСС или система NavIC . Эта концепция отличается использованием системы синхронизации в сочетании с легкими управляемыми бортовыми часами, которые действуют как транспондеры, ретранслирующие точное время, удаленно предоставляемое сетью синхронизации времени, расположенной на земле. Это позволяет системе оптимально работать, когда спутники находятся в прямом контакте с наземной станцией, что делает ее подходящей для такой системы, как японская QZSS. Малая масса спутника, а также низкая стоимость изготовления и запуска спутников являются существенными преимуществами этой системы. Схема этой концепции, а также две возможные реализации сети синхронизации времени для QZSS были изучены и опубликованы в книгах « Метод удаленной синхронизации для квазизенитной спутниковой системы» [22] и «Метод удаленной синхронизации для квазизенитной спутниковой системы: исследование новая спутниковая система измерения времени, не требующая бортовых атомных часов . [23] [ нужен неосновной источник ]

Сравнение орбиты Тундры , орбиты QZSS и орбиты Молнии - экваториальный вид
   Орбита тундры  ·    Орбита QZSS  ·   Орбита Молнии  ·   Земля

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ "Квазизенитная спутниковая орбита (QZO)" . Архивировано из оригинала 9 марта 2018 года . Проверено 10 марта 2018 г.
  2. ^ «[Фильм] Квазизенитная спутниковая система «QZSS»» . Спутниковая система «Квазизенит» (QZSS) . Архивировано из оригинала 15 июля 2017 года . Проверено 19 июля 2017 г.
  3. ^ «Начало пробного обслуживания QZS-4» . Спутниковая система «Квазизенит» (QZSS). Архивировано из оригинала 10 августа 2018 года . Проверено 2 мая 2018 г.
  4. ^ ab «Японский сервис QZSS теперь официально доступен» . 26 ноября 2018 года . Проверено 11 января 2019 г.
  5. ^ «Япония рассматривает возможность создания системы QZSS из семи спутников в качестве резервной системы GPS» . Космические новости. 15 мая 2017 года . Проверено 10 августа 2019 г.
  6. ↑ Крининг, Торстен (23 января 2019 г.). «Япония готовится к отказу GPS со спутниками квазизенита». SpaceWatch.Global . Проверено 10 августа 2019 г.
  7. ↑ Кавахара, Сатоши (8 мая 2023 г.). «Япония планирует расширить собственную сеть GPS до 11 спутников». Никкей Азия .
  8. ^ «Состояние обслуживания QZSS» (PDF) . 12 декабря 2008 г. Архивировано из оригинала (PDF) 25 июля 2011 г. . Проверено 7 мая 2009 г.
  9. ^ «Результат запуска первого квазизенитного спутника «МИЧИБИКИ» ракетой-носителем H-IIA № 18» . ДЖАКСА. 11 сентября 2010 г. Архивировано из оригинала 20 марта 2012 г. Проверено 12 декабря 2011 г.
  10. ^ «QZSS в 2010 году». Азиатская геодезия и картографирование. 7 мая 2009 года . Проверено 7 мая 2009 г.[ мертвая ссылка ]
  11. ^ «ГНСС по всему миру». Мир GPS онлайн. 1 ноября 2007 года. Архивировано из оригинала 23 августа 2011 года . Проверено 12 декабря 2011 г.
  12. ^ http://www.spaceflightnow.com/news/n1304/04qzss/ Япония построит парк навигационных спутников на Wayback Machine (архивировано 11 апреля 2013 г.)
  13. ^ «График запуска». Архивировано из оригинала 9 августа 2018 года . Проверено 20 августа 2017 г.
  14. ^ «График запуска». Космический полет сейчас. Архивировано из оригинала 16 августа 2018 года . Проверено 20 августа 2017 г.
  15. ^ Спецификации интерфейса для QZSS, версия 1.7, JAXA, 14 июля 2016 г., стр. 7–8, заархивировано из оригинала 6 апреля 2013 г.
  16. ^ NAQU 2022059, доступно через «Сообщение NAQU». Спутниковая система «Квазизенит» (QZSS) .
  17. ^ «Приостановление всех операций QZS-1» . Спутниковая система «Квазизенит» . 15 сентября 2023 г. Проверено 16 сентября 2023 г.
  18. ^ ab "宇宙基本計画工程表 (令和2年6月29日)" [Расписание космического плана (29 июня 2020 г.)] (PDF) (на японском языке). Кабинет министров (Япония). 29 июня 2020 г. с. 54 . Проверено 6 декабря 2020 г.
  19. ↑ Аб Райан, Дороти (3 декабря 2020 г.). «Лаборатория Линкольна разрабатывает полезную нагрузку для интеграции с японскими спутниками». Массачусетский технологический институт . Проверено 6 декабря 2020 г. Лаборатория работает с Секретариатом национальной космической политики Японии и компанией Mitsubishi Electric над интеграцией современных датчиков на новейшие спутники созвездия QZSS, QZS-6 и QZS-7, запуск которых запланирован на 2023 год. 2024 года соответственно.
  20. ^ Стандарт производительности спутниковой системы «Квазизенит» PS-QZSS-003 (17 марта 2022 г.)
  21. ^ abc Джеффри, Чарльз (2010). Введение в GNSS: GPS, ГЛОНАСС, Galileo и другие глобальные навигационные спутниковые системы (1-е изд.). Калгари: НовАтель. ISBN 978-0-9813754-0-3. ОСЛК  1036065024.
  22. ^ Фабрицио Тапперо (апрель 2008 г.). «Метод удаленной синхронизации спутниковой системы «Квазизенит»» (кандидатская диссертация). Архивировано из оригинала 7 марта 2011 года . Проверено 10 августа 2013 г.
  23. ↑ Фабрицио Тапперо (24 мая 2009 г.). Метод удаленной синхронизации для спутниковой системы «Квазизенит»: исследование новой спутниковой системы измерения времени, не требующей бортовых атомных часов . ВДМ Верлаг. ISBN 978-3-639-16004-8.

Внешние ссылки