글로나스
GLONASS GLONASS 로고 | |
| 원산지/원산지 |  소비에트 연방(현재의 러시아) |
|---|---|
| 오퍼레이터 | 로스코스모스 (  러시아) |
| 유형 | 군사, 민간 |
| 상황 | 동작중 |
| 범위 | 세계적인 |
| 정확성. | 2.8~7.38m |
| 별자리 크기 | |
| 위성 합계 | 26(동작 22) |
| 궤도에 있는 위성 | 24 |
| 첫 출시 | 1982년 10월 12일 |
| 전회 출시 | 2022년 7월 7일 |
| 궤도 특성 | |
| 체제 | 3 × MEO 플레인 |
| 궤도 높이 | 19,130 km |
| 웹 사이트 | glonass-iac.ru/en |
GLONASS(GLONASS, IPA: [GLONASS]);러시아어: гоб russian russian russian russian russian russian russian russian russian russian russian russian russian russian russian russian russian russian russian russian russian russian russian russian russian russian russian russian russian russian russian russian russian, tr.Global'naya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema, light. 'Global Navigation Satellite System'은 러시아의 위성 항법 시스템이다.GPS(Global Positioning System)를 대체할 수 있는 기능을 제공하며, 이와 유사한 정밀도를 갖춘 두 번째 내비게이션 시스템입니다.
GPS와 GLONASS를 모두 지원하는 위성 항법 장치는 더 많은 위성을 사용할 수 있습니다. 이는 특히 건물이 일부 [1][2][3]위성의 시야를 가릴 수 있는 빌딩 구역에서 위치를 더 빠르고 정확하게 고정할 수 있다는 것을 의미합니다.GPS 시스템의 GLONASS 보완은 고위도(북위도 또는 [4]남위도)에서의 위치 설정도 개선합니다.
GLONASS의 개발은 1976년 소련에서 시작되었다.1982년 10월 12일부터 1995년 별자리가 완성될 때까지 수많은 로켓 발사가 시스템에 위성을 추가했다.1990년대 후반의 능력 저하 후, 2001년에는, 시스템의 복원이 정부의 우선 과제가 되어, 자금의 대폭적인 증액이 되었다.GLONASS는 2010년 예산의 3분의 1을 소비하는 Roscosmos에서 가장 비싼 프로그램입니다.
2010년까지 GLONASS는 러시아 영토의 완전한 커버리지를 달성했으며 2011년 10월에는 24개의 위성들의 완전한 궤도 별자리가 복원되어 전 세계적으로 커버리지를 가능하게 했다.GLONASS 인공위성의 디자인은 여러 차례 업그레이드를 거쳤으며,[5] 2020년 최신 버전인 GLONASS-K2는 2022년에 서비스를 시작할 예정이다.
시스템 설명
GLONASS는 군사 및 민간 사용자에게 실시간 위치 및 속도 측정 기능을 제공하는 글로벌 내비게이션 위성 시스템입니다.위성은 고도 19,100km(11,900mi)의 중간 원형 궤도에 위치해 있으며, 경사각은 64.8°이고 주기는 11시간 15분이다.[6][7]GLONASS의 궤도는 GPS 신호를 수신하는 [8][9]데 문제가 있을 수 있는 고위도(북위도 또는 남부도)에서의 사용에 특히 적합합니다.이 별자리는 3개의 궤도 평면으로 작동하며,[7] 각각 8개의 균일한 간격의 위성이 있다.전 세계 24개의 위성으로 구성된 완전 가동 가능한 별자리는 러시아 영토를 커버하기 위해서는 18개의 위성이 필요하다.위치를 수정하려면 수신기가 4개 이상의 [6]위성 범위 내에 있어야 합니다.
신호.
FDMA
GLONASS 위성은 개방정밀신호 L1OF/L2OF와 난독화 고정밀신호 L1SF/L2SF의 2종류의 신호를 송신한다.
이 신호들은 GPS 신호와 마찬가지로 DSSS 부호화와 Binary Phase-Shift Keying(BPSK; 바이너리 위상 편이 키잉) 변조를 사용합니다.모든 GLONASS 위성은 표준 정밀도 신호와 동일한 코드를 송신합니다.단, 각 위성은 L1 대역으로 알려진 1602.0MHz에서 양쪽에 걸쳐 15채널 Frequency-Division Multiple Access(FDMA; 주파수 분할 다중 액세스) 기술을 사용하여 서로 다른 주파수로 송신합니다.중심 주파수는 1602MHz + n x 0.5625MHz입니다. 여기서 n은 위성의 주파수 채널 번호(n=-6,...0,...6, 이전에는 n=0,...13)입니다.신호는 25~27dBW(316~500W)의 EIRP에서 우측 원형 편파를 사용하여 38° 원뿔 형태로 전송됩니다.24 위성 별자리는 동일한 주파수 채널을 사용하여 대척지(궤도 내 행성의 반대쪽) 위성 쌍을 지원함으로써 15개의 채널만 수용할 수 있습니다. 이러한 위성들은 동시에 지구에 있는 사용자가 볼 수 있는 것이 아니기 때문입니다.
L2 대역 신호는 L1 대역 신호와 동일한 FDMA를 사용하지만 중심 주파수 1246MHz + n × 0.4375MHz로 스트래들링 1246MHz를 전송합니다.여기서 n은 L1과 [10]같은 범위에 걸쳐 있습니다.원래의 GLONASS 설계에서는 난독화된 고정밀 신호만 L2 대역에서 방송되었지만 GLONASS-M부터는 L1OF 신호와 동일한 표준 정밀 코드로 추가 시민 기준 신호 L2OF가 방송된다.
개방형 표준 정밀도 신호는 511kbit/s 의사 랜덤 범위 지정 코드, 50bit/s 탐색 메시지 및 보조 100Hz Meander 시퀀스(맨체스터 코드)의 모듈로-2 추가(XOR)로 생성되며, 모두 단일 시간/주파수 발진기를 사용하여 생성됩니다.의사 랜덤 코드는 1밀리초의 주기로 작동하는 9단계 시프트 레지스터를 사용하여 생성됩니다.
네비게이션 메시지는 초당 50비트로 변조됩니다.오픈 신호의 슈퍼 프레임은 7500비트 길이로 30초 동안 5프레임으로 구성되어 있으며 연속 메시지 전송에 150초(2.5분)가 소요됩니다.각 프레임의 길이는 1500비트이며, 100비트(스트링마다 2초)의 15개의 스트링으로 구성되어 있습니다.데이터와 체크섬비트는 85비트(1.7초), 타임마크는 15비트(0.3초)입니다.스트링 1~4는 송신 위성에 대한 즉시 데이터를 제공하며 프레임마다 반복됩니다.데이터에는 에페메리스, 클럭과 주파수 오프셋, 위성 상태가 포함됩니다.문자열 5-15는 각각 5개의 위성을 기술하는 프레임 I-IV와 나머지 4개의 위성을 기술하는 프레임 V를 포함하여 별자리의 각 위성에 대해 비즉시 데이터(즉, 연감)를 제공한다.
사용후기(ephemeride)는 지상 제어 세그먼트의 데이터를 사용하여 30분마다 업데이트됩니다. 사용후기(ephemeride)는 위치 및 속도에서 ECEF(Earth Centred Earth Fixed) 데카르트 좌표를 사용하며, 태양 가속도 파라미터를 포함합니다.연감은 수정된 궤도 요소(케플러안 요소)를 사용하며 매일 업데이트됩니다.
보다 정확한 고정밀 신호는 러시아 군 등 허가된 사용자에게 제공되지만 암호화 W 코드에 의해 변조되는 미국 P(Y) 코드와 달리 GLONASS 제한 사용 코드는 무명을 통한 보안만을 사용하여 클리어 방식으로 방송됩니다.고정밀 신호의 자세한 내용은 공개되지 않았다.L2SF 코드의 데이터 비트의 변조(따라서 추적 전략)는 최근 랜덤 간격으로 비변조에서 250비트/초 버스트로 변경되었습니다.L1SF 코드는 Manchester Meander 코드 없이 50비트/초로 내비게이션 데이터에 의해 변조됩니다.
고정밀 신호는 표준정밀 신호와 위상 직교로 브로드캐스트되며, 실질적으로 동일한 반송파를 공유하지만 개방 신호보다 10배 높은 대역폭을 가집니다.고정밀 신호의 메시지 형식은 리버스 엔지니어링을 시도하면 슈퍼프레임이 72개의 프레임으로 구성되어 있으며 각각 100비트의 5개의 스트링을 포함하고 전송에 10초가 소요되며 내비게이션메시지 전체의 길이는 36,000비트 또는 720초(12분)입니다.추가 데이터는 중요한 Lunisolar 가속 파라미터 및 클럭 보정 항에 할당되어 있는 것으로 보입니다.
정확성.
효율성이 최고조에, standard-precision 신호 5–10미터, 15m(49피트), 속도 벡터 100밀리미터/초(3.9in/s)내에 측정, 200나노초, 네개의 모든 1세대 위성으로부터 측정 동시에 기초한 안에 타이밍 이내로 수직으로 위치 이내에[11] 새로운 위성과 같은 수평 위치 정확성을 제공한다.지상 연락 장교NAS-M은 이를 개선합니다.
GLONASS는 "PZ-90"(지구 매개변수 1990 – 매개변수 Zemli 1990)이라는 좌표 기준을 사용하며, 이 좌표 기준에는 1990년부터 1995년까지 북극의 정확한 위치가 평균으로 지정된다.이는 1984년 북극의 위치를 이용한 GPS 좌표 기준인 WGS 84와는 대조적이다.2007년 9월 17일 현재 PZ-90 데이텀은 WGS 84와 임의의 방향으로 400mm(16인치) 미만의 차이가 나는 버전 PZ-90.02로 업데이트되었습니다.2013년 12월 31일부터 버전 PZ-90.11이 방송되고 있으며, 이는 센티미터 수준에서 에폭 2011.0의 국제 지상 참조 시스템 및 프레임 2008에 맞춰져 있지만,[12][13] 이상적으로는 ITRF 2008로 전환되어야 한다.
CDMA
2008년 이후 GLONASS에서 [14][15][16][17][18][19][20][21][22]사용하기 위해 새로운 CDMA 신호가 연구되고 있습니다.
GLONASS CDMA 신호의 인터페이스 제어 문서는 2016년 [23]8월에 발행되었습니다.
GLONASS 개발자에 따르면 3개의 개방 CDMA 신호와 2개의 제한 CDMA 신호가 있을 것이라고 합니다.오픈 신호 L3OC는 1202.025MHz로 중심화되어 데이터 채널과 파일럿채널 양쪽에 BPSK(10) 변조를 사용합니다.레인지 코드는 초당 1023만 칩으로 전송되며 동상 데이터와 직교 파일럿을 사용하여 QPSK를 사용하여 반송파 주파수로 변조됩니다.데이터는 5비트 바커 코드로 에러 코드화되며 파일럿은 10비트 Neuman-Hoffman [24][25]코드로 에러 코드화됩니다.
오픈 L1OC 및 제한된 L1SC 신호는 1600.995MHz의 중심에 있으며 오픈 L2OC 및 제한된 L2SC 신호는 GLONASS FDMA 신호와 겹치는 1248.06MHz의 중심에 있습니다.개방신호 L1OC 및 L2OC는 시분할 다중화를 사용하여 파일럿 및 데이터 신호를 전송하고, BPSK (1) 데이터 변조 및 BOC(1,1) 파일럿 변조, 광대역 제한신호 L1SC 및 L2SC는 파일럿 데이터 및 직교 위상 전송에 모두 BOC(5, 2.5) 변조를 사용합니다.협대역 개방 [20][26]신호의 중심 주파수로부터 수신합니다.
BPSK(Binary Phase-Shift Keying)는 표준 GPS 및 GLONASS 신호에 사용됩니다.이진 오프셋 반송파(BOC)는 갈릴레오, 현대화된 GPS 및 BeiDou-2에 의해 사용되는 변조입니다.
CDMA 신호의 네비게이션 메시지는 일련의 텍스트 문자열로 전송됩니다.메시지에는 가변 크기가 있습니다.각 의사 프레임에는 보통 6개의 스트링이 포함되어 있으며 현재 위성용 에페메라이드(시퀀스 내의 문자열 유형 10, 11 및 12)와 3개의 위성용 연감(타입 20의 3개의 문자열)의 일부가 포함되어 있습니다.현재 24개의 모든 위성에서 완전한 연감을 전송하려면 8개의 의사 프레임의 슈퍼 프레임이 필요합니다.앞으로 슈퍼프레임은 30개의 위성을 모두 커버할 수 있도록 10개의 의사 프레임으로 확장될 것이다.메시지는 또한 지구의 자전 매개변수, 전리층 모델, GLONASS 위성의 장기 궤도 매개변수 및 COSPAS-SARSAT 메시지를 포함할 수 있습니다.시스템 타임마커는 각 스트링과 함께 송신됩니다.UTC 윤초 보정은 수신기에 [27]의해 폐기된 비정상적인 스트링을 사용하여 그날의 마지막 스트링을 1초 단축 또는 연장(제로 패딩)함으로써 이루어집니다.이 문자열에는 버전 태그가 붙어 있기 때문에 호환성이 향상됩니다.메시지 포맷으로의 향후 업그레이드는 오래된 기기를 파손시키지 않습니다.새로운 데이터를 무시함으로써 동작합니다(컨스텔레이션이 오래된 문자열 유형을 전송하고 있는 한).그러나 최신 기기는 새로운 [28]위성으로부터의 추가 정보를 사용할 수 있습니다.
L3OC 신호의 탐색 메시지는 100비트/초로 전송되며, 각 기호 문자열은 3초(300비트)가 소요됩니다.6 문자열의 의사 프레임은, 송신에 18 초(1800 비트)가 걸립니다.8 개의 의사 프레임의 슈퍼 프레임의 길이는 14,400 비트이며, 완전한 연감을 송신하는 데 144 초(2 분 24 초) 걸립니다.
L1OC 신호의 탐색 메시지는 100비트/초로 전송됩니다.문자열의 길이는 250비트이며 전송에는 2.5초 걸립니다.의사 프레임의 길이는 1500비트(15초), 슈퍼 프레임의 길이는 12,000비트(2분)입니다.
L2OC 신호는 탐색 메시지를 전송하지 않고 의사 범위 코드만 전송합니다.
| 위성 시리즈 | 시작하다 | 현황 | 클럭 에러 | FDMA 신호 | CDMA 신호 | 상호 운용성 CDMA 신호 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1602 + n×0.5625MHz | 1246 + n×0.4375MHz | 1600.995MHz | 1248.06MHz | 1202.025MHz | 1575.42MHz | 1207.14MHz | 1176.45MHz | ||||
| 글로나스 | 1982–2005 | 아웃 오브 서비스 중 | 5×10−13 | L1OF, L1SF | L2SF | ||||||
| GLONASS-M | 2003– | 사용중 | 1×10−13 | L1OF, L1SF | L2OF, L2SF | - | - | L3OC ‡ | |||
| GLONASS-K1 | 2011– | 사용중 | 5×10−14...1×10−13 | L1OF, L1SF | L2OF, L2SF | - | - | L3OC | |||
| GLONASS-K2 | 2022– | 위성 제조 테스트 | 5×10−15...5×10−14 | L1OF, L1SF | L2OF, L2SF | L1OC, L1SC | L2OC, L2SC | L3OC | |||
| GLONASS-V | 2023–2025 | 설계 단계 | - | - | L1OC, L1SC | L2OC, L2SC | L3OC | ||||
| GLONASS-KΩ | 2030– | 조사 단계 | L1OF, L1SF | L2OF, L2SF | L1OC, L1SC | L2OC, L2SC | L3OC, L3SC | L1OCM | L3OCM | L5OCM | |
| "O" : 개방 신호(표준 정밀도), "S" : 난독화 신호(고 정밀도), "F" :FDMA, "FDMA": CDMA; n=-7,-6,-5,...6 2014년 이후 생산된 ‡Glonass-M 우주선에는 L3OC 신호가 포함되어 있습니다. | |||||||||||
2011년에 발사된 Glonass-K1 시험 위성은 L3OC 신호를 도입했다.2014년 이후 생산된 Glonass-M 위성(s/n 755+)도 테스트 목적으로 L3OC 신호를 전송합니다.
2022년부터 발사되는 확장 Glonass-K1 및 Glonass-K2 위성은 L3OC 신호뿐만 아니라 L1SC, L1OC, L2OC를 포함한 기존 L1 및 L2 대역의 현대화된 CDMA 신호 스위트 전체를 특징으로 합니다.글로나스-K2 시리즈는 글로나스-M 발사가 [22][29]중단되는 2022년부터 점차 기존 위성을 대체해야 한다.
글로나스-KM 위성은 2025년까지 발사될 것이다.기존 GPS, 갈릴레오 및 베이두/CASS 신호에 사용되는 주파수와 형식을 기반으로 이러한 위성에 대한 추가 개방 신호가 연구되고 있습니다.
- 현대화된 GPS 신호 L1C, 갈릴레오 신호 E1 및 베이두/나침반 신호 B1C와 유사한 1575.42MHz에 중심을 둔 BOC(1,1) 변조를 사용하는 개방 신호 L1OCM.
- 1176.45MHz에서 중심을 이루는 BPSK(10) 변조를 사용하는 개방 신호 L5OCM. GPS "생명 안전"(L5)과 갈릴레오 신호 E5a [30]및 베이두/나침반 신호 B2a와 유사합니다.
- 1207.14MHz에 중심을 둔 BPSK(10) 변조를 사용하는 개방 신호 L3OCM. 갈릴레오 신호 E5b [16]및 베이두/나침반 신호 B2b와 유사합니다.
이러한 협정에 의해 다중 표준 GNSS 수신기를 보다 쉽고 저렴하게 구현할 수 있습니다.
CDMA 신호의 도입으로 2025년에는 30개의 활성 위성으로 확장될 예정입니다.이 때문에 FDMA [31]신호는 최종적으로 폐지될 가능성이 있습니다.새로운 위성은 3개의 추가 평면에 배치되어 지상 기반 제어 스테이션과 통신 위성 Luch 5A와 Luch 5B의 [32][33]네트워크에 기반한 GNSS 증강 시스템인 차등 보정 및 모니터링 시스템(SDCM)의 지원을 받아 총 6개의 평면으로 배치된다.
3개의 궤도면에서 툰드라 궤도를 사용하는 6개의 Glonass-V 위성이 2023-2025년에 추가로 발사될 것이다. 이 지역 고궤도 세그먼트는 일본의 QZSS 시스템 [34]및 Beidou-1과 유사하게 동반구에 비해 지역 가용성이 증가하고 정밀도가 25% 향상될 것이다.새 위성은 경사 64.8도, 이심률 0.072도, 주기 23.9시간, 상승절 경도 60도와 120도 두 개의 지상 궤적을 형성하게 된다.Glonass-V 차량은 Glonass-K 플랫폼을 기반으로 하며 새로운 CDMA 신호만 방송합니다.[34]이전에는 몰니야 궤도, 지구동기 궤도 또는 경사 궤도도 지역 [16][27]세그먼트에 대해 검토되었다.
L1OC
| 들판 | 크기, 비트 | 묘사 | ||
|---|---|---|---|---|
| 타임코드 | СМВ | 12 | 고정 비트 시퀀스 0101 1111 0001 (5F1h) | |
| 문자열 유형 | Тип | 6 | 네비게이션 메시지 유형 | |
| 위성 아이디 | j | 6 | 위성의 시스템 ID 번호(1 ~63. FDMA 신호가 꺼질 때까지 0이 예약됨) | |
| 위성 상태 | Гj | 1 | 이 위성은 다음과 같습니다. 0 : 정상, 1 : 에러 상태 | |
| 데이터의 신뢰성 | lj | 1 | 전송되는 네비게이션메시지는 다음과 같습니다. 0 : 유효, 1 : 신뢰성 없음 | |
| 지상 제어 콜백 | п1 | 4 | (시스템용으로 예약) | |
| 방향 모드 | п2 | 1 | 위성 방향 모드는 다음과 같습니다. 0 : Sun 센서 제어, 1 — 예측 추력 또는 모드 전환 실행 | |
| UTC 수정 | КР | 2 | 이번 분기의 마지막 날 00:00(24:00)의 UTC 윤초는 다음과 같습니다. 0 : 예상외, 1 - 플러스 값이어야 합니다. 2 : 불명, 3 - 음수값으로 예상 | |
| 정정실행 | А | 1 | 현재 문자열 종료 후 UTC 수정은 다음과 같습니다. 0 : 예상외, 1 : 예상 | |
| 위성 시각 | ОМВ | 16 | 하루 중 온보드 시간 (2초 간격) (0 ~43199) | |
| 정보 | 184 | 정보 필드의 내용은 문자열 유형에 따라 정의됩니다. | ||
| CRC | ЦК | 16 | 순환 용장 코드 | |
| 총 | 250 | |||
L3OC
| 들판 | 크기, 비트 | 묘사 | |
|---|---|---|---|
| 타임코드 | СМВ | 20 | 고정 비트 시퀀스 0000 0100 1001 0100 1110 (0494Eh) |
| 문자열 유형 | Тип | 6 | 네비게이션 메시지 유형 |
| 위성 시각 | ОМВ | 15 | 하루 중 온보드 시간(3초 간격)(0~28799 ） |
| 위성 아이디 | j | 6 | L1OC 신호와 동일 |
| 위성 상태 | Гj | 1 | |
| 데이터의 신뢰성 | lj | 1 | |
| 지상 제어 콜백 | п1 | 4 | |
| 방향 모드 | 222 | ||
| UTC 수정 | КР | 2 | |
| 정정실행 | А | 1 | |
| 정보 | 219 | 정보 필드의 내용은 문자열 유형에 따라 정의됩니다. | |
| CRC | ЦК | 24 | 순환 용장 코드 |
| 총 | 300 | ||
오픈 CDMA 신호의 공통 속성
| 유형 | 정보 필드의 내용 |
|---|---|
| 0 | (시스템용으로 예약) |
| 1 | 음의 윤초에 대한 짧은 문자열 |
| 2 | 양의 윤초에 대한 긴 문자열 |
| 10, 11, 12 | 실시간 정보(에페미드 및 시간 주파수 오프셋) 3개의 스트링의 패킷으로 순차적으로 송신됩니다. |
| 16 | 예측 추력 기동을 위한 위성 방향 매개변수 |
| 20 | 연감 |
| 25 | UTC(SU)와 TAI의 차이에 대한 지구 자전 매개변수, 전리층 모델 및 시간 척도 모델 |
| 31, 32 | 장기 이동 모델의 매개 변수 |
| 50 | Cospas-Sarsat 서비스 메시지: L1OC 신호만 |
| 60 | 텍스트 메시지 |
| 들판 | 크기, 비트 | 로우 비트의 무게 | 묘사 | ||
|---|---|---|---|---|---|
| 궤도형 | ТО | 2 | 1 | 0 — 고도 1,9100km의 원형 궤도 | |
| 위성 번호 | NS | 6 | 1 | 연감에서 참조되는 CDMA 신호를 송신하는 위성(1~63)의 합계수. | |
| 연감 시대 | EA. | 6 | 1 | 마지막 연감 갱신 후 경과한 풀 일수. | |
| 요일 | NA | 11 | 1 | 모스크바 법령에 따라 마지막 윤년 1월 1일부터 시작하는 4년 간격 내의 일수(1~1461)입니다. | |
| 신호 상태 | PCA | 5 | 1 | 위성에 의해 송신되는 CDMA 신호의 비트필드 부호화 타입. 상위 3비트는 신호 L1, L2 l L3에 대응합니다. 0 : 송신, 1 : 전송되지 않음 | |
| 위성 유형 | PCA | 3 | 1 | 위성 모델 및 전송된 CDMA 신호 세트: 0 : Glonass-M(L3 신호), 1 : Glonass-K1(L3 신호), 2 : Glonass-K1(L2 및 L3 신호), 3 : Glonass-K2(L1, L2, 및 L3 신호) | |
| 시간 수정 | τA | 14 | 2개−20 | 온보드 타임스케일에서 GLONASS 타임스케일(±7.8×10−3㎜)까지의 대략적인 보정. | |
| 승천 | λA | 21 | 2개−20 | 위성의 첫 번째 궤도 노드의 경도(±1 반주기). | |
| 상승 시간 | tλA. | 21 | 2개−5 | 위성이 첫 번째 궤도 노드를 통과하는 시각(0~44100초). | |
| 기울기 | ①아이A | 15 | 2개−20 | 상승 순간 위성 궤도의 공칭 기울기(64,8°)에 대한 조정(±0.0156 반주기). | |
| 편심 | εA | 15 | 2개−20 | 상승 시 위성 궤도의 편심(0~0.03) | |
| 주변 | ωA | 16 | 2개−15 | 상승 시간(±1 반주기)에서 위성의 근지점에 대한 인수입니다. | |
| 기간 | δTA | 19 | 2개−9 | 상승 순간(±512초) 위성의 공칭 드래콘 궤도 주기(40544초)에 대한 조정. | |
| 기간 변경 | ΔṪA | 7 | 2개−14 | 상승 시 드라콘 궤도 주기의 변화 속도(±3.9×10s−3/orbit). | |
| (예약) | L1OC: 23 | - | |||
| L3OC: 58 | |||||
위성
GLONASS 프로그램의 주요 계약자는 Joint Stock Company Information Satellite Systems Reshetnev(ISS Reshetnev, 이전 명칭: NPO-PM)입니다.The company, located in Zheleznogorsk, is the designer of all GLONASS satellites, in cooperation with the Institute for Space Device Engineering (ru:РНИИ КП) and the Russian Institute of Radio Navigation and Time.위성의 연속 생산은 옴스크에 있는 프로덕션 코퍼레이션 폴리오트에 의해 이루어집니다.
30년 동안 위성 설계는 수많은 개선을 거쳤으며, 원래의 GLONASS(1982년 이후), GLONASS-M(2003년 이후), GLONASS-K(2011년 이후)의 3세대로 나눌 수 있다.각 GLONASS 위성은 GRAU 명칭 11F654를 가지고 있으며, 각 위성은 군사용 "Cosmos-NNN" [35]명칭도 가지고 있다.
제1세대
진정한 1세대 GLONASS(Uragan) 위성은 모두 3축 안정화 차량으로, 일반적으로 무게가 1,250kg(2,760파운드)이며, 별자리 내 이동을 가능하게 하는 적당한 추진 시스템을 갖추고 있었다.시간이 지남에 따라 블록 IIa, IIb 및 IIv 차량으로 업그레이드되었으며, 각 블록에는 진화적 개선이 포함되어 있습니다.
6개의 Block IIa 위성은 1985-1986년에 시제품에 비해 시간과 주파수 기준이 개선되고 주파수 안정성이 향상되어 발사되었습니다.이 우주선들은 또한 평균 16개월의 작동 수명을 보여주었다.설계 수명이 2년인 블록 IIb 우주선은 1987년 등장했으며, 이 중 12대가 발사됐지만 절반은 발사체 사고로 목숨을 잃었다.궤도에 오른 6대의 우주선은 평균 22개월 가까이 작동하며 잘 작동했다.
블록 IIv는 1세대 중 가장 많이 생산되었습니다.1988년부터 2000년까지 전용으로 사용되어 2005년까지 계속 발사되었다.총 56기의 위성이 발사되었다.설계 수명은 3년이었지만, 아무리 많은 우주선이 이것을 초과했고, 한 최신 모델은 거의 두 [36]배인 68개월을 지속했다.
블록 II 위성은 일반적으로 프로톤-K Blok-DM2 또는 프로톤-K Briz-M 부스터를 사용하여 바이코누르 우주기지에서 한 번에 세 개씩 발사되었다.유일한 예외는 두 번의 발사에서 에탈론 측지 반사 위성이 GLONASS 위성으로 대체되었을 때였다.
제2세대
글로나스-M으로 알려진 2세대 위성은 1990년에 개발되어 2003년에 처음 발사되었다.이 위성들의 수명은 7년으로 상당히 증가했으며 무게는 1,480kg(3,260파운드)으로 약간 더 나간다.직경 약 2.4m(7피트 10인치) 및 높이 약 3.7m(12피트)이며, 발사 시 전력 생산 능력이 1600와트인 태양광 어레이 스팬이 7.2m(24피트)입니다.후방 페이로드 구조에는 L밴드 전송용 12개의 프라이머리 안테나가 내장되어 있습니다.레이저 코너 큐브 리플렉터도 탑재되어 있어 정확한 궤도 결정과 측지 연구에 도움이 됩니다.온보드 세슘 클럭은 로컬클럭 소스를 제공합니다.Glonass-M은 위성 지수 21~92에 이르는 31개의 위성과 4개의 예비 활성 위성을 포함한다.
2013년 말까지 총 41기의 2세대 위성이 발사되었다.이전 세대와 마찬가지로, 2세대 우주선은 프로톤-K Blok-DM2 또는 프로톤-K Briz-M 부스터를 사용하여 한 번에 3개씩 발사되었다.일부는 소유즈-2-1b/프레가트로 단독으로 발사되었다.
2015년 7월 30일, ISS 레셰트네프는 마지막 GLONASS-M(61호) 우주선을 완성했으며, 이전에 건조된 8개의 [37][38]위성과 함께 발사 대기 중인 창고에 보관하고 있다고 발표했다.
2017년 9월 22일 현재, GLONASS-M No.52 위성이 가동에 들어갔고 궤도 그룹은 다시 24개의 [39]우주선으로 늘어났다.
제3세대
GLONASS-K는 GLONASS-M의 1,450kg(3,200lb)에 비해 질량이 750kg(1,650lb)으로 크게 줄어든 최초의 비압축 GLONASS 위성이다.2세대 GLONASS-M의 7년 수명에 비해 10년의 가동 수명을 가지고 있습니다.L3 및 L5 대역의 새로운 CDMA 신호를 포함하여 시스템의 정확도를 향상시키기 위해 더 많은 내비게이션 신호를 전송합니다. 이 신호는 현대화된 GPS, 갈릴레오 및 BeiDou와 유사한 변조를 사용합니다.글로나스-K는 위성지수 6598을 가진 26개의 위성으로 구성되어 있으며 러시아 군사 공간에서 [40][41][42]널리 사용되고 있다.러시아 부품으로만 제작된 신형 위성의 첨단 장비는 GLONASS의 정확도를 [6]두 배로 높일 수 있게 될 것이다.이전 위성들과 마찬가지로, 이것들은 3축 안정화 되어 있으며 이중 [citation needed]태양 어레이로 가장 낮은 지점을 가리키고 있다.첫 번째 GLONASS-K 위성은 2011년 [40][43]2월 26일 성공적으로 발사되었다.
GLONASS-K 우주선은 무게가 줄었기 때문에 플레셋츠크 우주기지에서 상당히 저렴한 소유스-2.1b 부스터를 사용하여 2인 1조로 발사되거나 프로톤-K 브리즈-M [6][7]발사체를 사용하여 바이코누르 우주기지에서 6연속으로 발사될 수 있다.
지상 관제
GLONASS의 지상 통제 부문은 브라질과 [44][45][46][47]니카라과 중 하나를 제외하고 거의 전적으로 옛 소련 영토 내에 위치하고 있다.
GLONASS 접지 세그먼트는 [48]다음과 같이 구성됩니다.
| 위치 | 시스템 제어 | 원격 측정, 추적 및 명령 | 중앙 시계 | 업로드 스테이션 | 레이저 레인징 | 감시 및 측정 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 크라스노즈나멘스크 | 네. | - | - | - | - | 네. |
| 셸코보 | - | 네. | 네. | 네. | 네. | 네. |
| 콤소몰스크 | - | 네. | - | 네. | 네. | 네. |
| 상트페테르부르크 | - | 네. | - | - | - | - |
| 우수리스크 | - | 네. | - | - | - | - |
| 예니시스크 | - | 네. | - | 네. | - | 네. |
| 야쿠츠크 | - | - | - | - | - | 네. |
| 울란우데 | - | - | - | - | - | 네. |
| 누렉 | - | - | - | - | - | 네. |
| 보르쿠타 | - | - | - | - | - | 네. |
| 무르만스크 | - | - | - | - | - | 네. |
| 젤렌추크 | - | - | - | - | - | 네. |
리시버
GLONASS를 사용하는 GNSS 리시버를 생산하는 기업:
- 후루노
- JAVAD GNSS, Inc.
- 셉텐트리오
- 탑콘
- C-Nav
- 마젤란 항법
- 노바텔
- ComNav technology Ltd.
- 라이카 지오시스템스
- 반구 GNSS
- 트림블
- u블럭스
NPO Progress는 GPS와 GLONASS 수신을 결합한 GALS-A1이라는 수신기를 나타냅니다.
SkyWave Mobile Communications는 GLONASS와 [51]GPS를 모두 사용하는 Inmarsat 기반의 위성통신 단말기를 제조한다.
2011년 현재[update] Garmin eTrex 라인의 일부 최신 수신기도 GLONASS(GPS와 함께)[52]를 지원하고 있습니다.Garmin은 GPS, WAAS 및 GLONASS를 결합한 [53]독립형 블루투스 수신기인 GLO for Aviation도 생산하고 있습니다.
2011년 이후 다양한 스마트폰은 기존 GPS 수신기 외에도 GLONASS 기능을 통합하고 있으며, 다음과 같은 장치를 포함하여 단일 네트워크 수신기를 사용하는 것보다 더 많은 위성을 수신할 수 있도록 함으로써 신호 수집 기간을 단축할 수 있습니다.
상황
유용성
2022년 [61]7월[update] 26일 현재 GLONASS 별자리 상태는 다음과 같다.[61]
| 총 | 26 SC |
|---|---|
| 동작중 | 22 SC (Glonass-M/K) |
| 시운전 중 | 1 SC |
| 유지 보수 중 | 3 SC |
| 위성 주계약업체에서 확인 중 | 0 SC |
| 스페어 | 0 SC |
| 비행 테스트 단계 | 0 SC |
| – |
이 시스템은 러시아 연방 전역을 아우르는 지속적인 항법 서비스를 위해 18개의 위성과 전 세계에 [62]서비스를 제공하기 위해 24개의 위성을 필요로 한다.GLONASS 시스템은 전 세계 영토의 100%를 커버하고 있습니다.
2014년 4월 2일, 약 12시간 [63]동안 항법 신호를 실질적으로 사용할 수 없는 기술적 장애가 발생했습니다.
2014년 4월 14일부터 15일까지 9개의 GLONASS 위성이 소프트웨어 [64]문제로 인해 기술적 장애를 겪었습니다.
2016년 2월 19일, GLONASS-738의 배터리가 폭발하고, GLONASS-737의 배터리가 방전되었으며, GLONASS-736은 조종 중 사람의 실수로 인한 스테이션키핑 장애를 겪었다.GLONASS-737과 GLONASS-736은 정비 후 다시 가동될 예정이며, GLONASS-738을 대체할 새로운 위성 1기(GLONASS-751)는 2016년 3월 초에 시운전을 완료할 예정이다.위성 그룹의 전체 용량은 2016년 [65]3월 중순에 복구될 것으로 예상된다.
두 개의 새로운 인공위성을 발사하고 두 개의 다른 인공위성을 유지한 후, 인공위성 그룹의 전체 용량이 복구되었다.
정확성.
GLONASS 정확도는 최대 2.8m(9.24ft)로, 정확도가 30cm([66][67]12인치) 이내인 L5를 사용하는 GPS보다 약 85% 낮습니다.
러시아 차등 보정 및 모니터링 시스템에 따르면, 2010년 현재[update] 위도와 경도에 대한 GLONASS 항법 정의의 정밀도(p=0.95)는 4.46-7.38m(14.6-24.2ft)이며, 항법 우주 차량(NSV)의 평균 개수는 7-8(정거장에 따라 다름)이다.이에 비해 GPS 항법 정의의 동일한 시간 정밀도는 2.00–8.76m(6피트 7인치–28피트 9인치)였으며 NSV의 평균 수는 6–11(정거장에 따라 다름)이었다.따라서 민간용 GLONASS 단독으로 사용되는 것은 GPS보다 정확도가 매우 낮다.위도가 높은 곳(북부와 남부)에서는 위성들의 [68]궤도 위치 때문에 GPS보다 GLONASS의 정확도가 더 높다.
일부 최신 수신기는 GLONASS와 GPS 위성을 함께 사용할 수 있어 도심 협곡의 커버리지를 크게 개선하고 50개 이상의 위성을 사용할 수 있기 때문에 수리하는 데 매우 빠른 시간을 제공합니다.실내, 도심 협곡, 산악지역에서는 GPS만 사용하는 것보다 정확도가 크게 향상될 수 있습니다.두 항법 시스템을 동시에 사용하는 경우, GLONASS/GPS 항법 정의의 정밀도는 2.37–4.65 m(7피트 9인치–15피트 3인치)였으며, NSV의 평균 수는 14–19(정거장에 따라 다름)이다.
2009년 5월, 당시 Roscosmos 책임자인 Anatoly Perminov는 GLONASS 별자리를 확장하고 2011년까지 GLONASS의 항법 정의를 2.8m(9ft 2in)[69]의 정확도로 증가시키기 위한 지상 세그먼트를 개선하기 위한 조치를 취했다고 밝혔다.특히, 최신 위성 설계인 GLONASS-K는 한번 도입되면 시스템의 정확도를 두 배로 높일 수 있는 능력을 가지고 있다.시스템의 그라운드 세그먼트도 개선될 예정입니다.2012년 초 현재 벨링스하우젠 기지와 노볼라자렙스카야 기지에 러시아와 남극에 16개의 측위소가 건설 중이다.새로운 정거장은 브라질에서 인도네시아에 이르는 남반구 주변에 건설될 것이다.이러한 개선으로 2020년까지 [70]GLONASS의 정확도가 0.6m 이상으로 향상될 것으로 기대된다.필리핀에 GLONASS 수신국 설치도 [71]협상 중이다.
역사
 | 이 섹션은 너무 길고 지나치게 상세할 수 있습니다.(2014년 5월) |
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도입 및 설계
소련에서 개발된 최초의 위성 기반 무선 항법 시스템은 탄도 미사일 잠수함에게 정확한 위치 결정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한 티클론이었다. 1967년부터 1978년 사이에 31개의 티클론 위성이 발사되었다.이 시스템의 주요 문제는 정지해 있거나 느리게 움직이는 선박에 대해서는 매우 정확하지만 위치를 고정하기 위해서는 수신 스테이션에 의한 몇 시간의 관찰이 필요했기 때문에 많은 항법 목적과 새로운 세대의 [72]탄도 미사일의 유도에는 사용할 수 없게 되었다.1968-1969년에는 해군뿐만 아니라 공군, 육상 및 우주군을 지원하는 새로운 항법 시스템이 고안되었다.1970년에 정식 요건이 완성되었고, 1976년에 정부는 "통합 우주 항법 시스템 GLONASS"[73]의 개발을 시작하기로 결정했다.
GLONASS를 설계하는 작업은 크라스노야르스크-26(오늘날 젤레즈노고르스크)에 있는 NPO PM의 젊은 전문가 그룹에게 주어졌다.블라디미르 체레미신의 지도 하에 그들은 다른 제안들을 개발했고, 그 중에서 그리고리 체르냐브스키 소장이 최종안을 선정했다.이 작업은 1970년대 말에 완료되었으며, 이 시스템은 중간 원형 궤도에서 고도 20,000km(12,000mi)에서 작동하는 24개의 위성으로 구성되어 있습니다.그것은 4개의 위성으로부터의 신호에 근거해 수신국의 위치를 신속히 고정할 수 있을 뿐만 아니라 물체의 속도와 방향도 밝힐 수 있을 것이다.위성은 한 번에 세 개씩 중형 프로톤 로켓으