Низкоорбитальные спутники могут усиливать сигналы спутниковой навигации в качестве усовершенствования и дополнения GNSS (Глобальной спутниковой навигационной системы); они также могут интегрировать независимые сигналы связи и навигационные системы для трансляции независимых сигналов дальности для формирования резервных возможностей определения местоположения и навигации. Благодаря своей уникальной группировке и преимуществам сигнала спутники LEO постепенно привлекли внимание и благосклонность мировой спутниковой навигации и, как ожидается, станут новым дополнением к разработке спутниковых навигационных систем нового поколения.
1. США внедряют возможность резервного копирования времени определения местоположения GPS с помощью системы Iridium
В целях расширения возможностей систем GPS Соединенные Штаты осуществили интеграцию и разработку систем GPS на базе нового поколения систем Iridium, предоставляя пользователям услуги спутникового определения времени и местоположения (STL), предоставляемые спутниками, которые могут создавать резервные копии и расширять возможности GPS. Система Iridium включает в себя шесть орбитальных плоскостей, на каждой из которых равномерно распределены 11 спутников, образуя полную группировку, которая может охватывать глобальные регионы, включая полярные регионы.
В январе 2019 года Соединенные Штаты завершили развертывание системы Iridium нового поколения. В дополнение к услугам связи Iridium предоставляет услуги STL, которые позволяют осуществлять позиционирование, навигацию и синхронизацию во внутренних помещениях и в каньонах. Производительность сервиса STL, точность позиционирования 30-50 метров, точность синхронизации около 200 нс, мощность исходного сигнала при посадке в 300-2400 раз выше, чем у кодового сигнала GPS L1 C / A (от 24,8 до 33,8 дБ), значительно улучшена доступность внутри помещений, а также доступность навигации по сложной местности и безопасность в условиях окружающей среды. сложные электромагнитные среды. С помощью приемников Iridium и GNSS сервис STL может как расширять возможности навигационных служб с несколькими GNSS, включая GPS, так и служить резервным вариантом, когда сигналы недоступны или их трудно использовать.
2. Европейские эксперты предлагают значительно расширить возможности системы Galileo с помощью низкоорбитальной системы Kepler
Система Kepler (Кеплер) - это новая идея, выдвинутая европейской технологической командой Galileo system, которая позволяет снизить зависимость от наземной системы при одновременном повышении целостности и точности системы Galileo.
Технологическое ядро системы Kepler заключается в использовании 4-6 низкоорбитальных спутников для формирования маломасштабных группировок, а также лазерной межспутниковой связи (ISL) для улучшения существующей системы группировок. Спутники MEO не обязательно должны быть оснащены атомными часами. Все спутники соединены лазерными межспутниковыми линиями связи, что позволяет навигационным спутникам достигать прямой синхронизации с очень высоким уровнем точности, а затем дополнительно обеспечивать высокоточные измерения расстояний вместо псевдодальностей для определения орбиты, чтобы получить орбитальную точность уровня mm и точность измерения фазы уровня nm. значительно улучшены возможности. В то же время спутниковая группировка LEO отслеживает навигационные сигналы без ионосферных и тропосферных помех, что может повысить целостность и точность системы MEO. В соответствии с архитектурой системы Kepler большая часть средств измерения и связи наземной системы управления эксплуатацией больше не требуется. Требуется лишь небольшое количество наземных станций для поддержания согласованности с земной системой координат и возможности управления системой в особых обстоятельствах.
3. Китай приступает к исследованиям и технологическим испытаниям по усовершенствованию низкоорбитальных систем
Китай провел соответствующие теоретические исследования, имитационные расчеты и спутниковую проверку на орбите для улучшения низкоорбитальных спутников и предложил соответствующие планы группировки. Такие коммуникационные группировки, как “Хонъянь”, “Хонъюнь” и “Интегрированная сеть космической и земной информации”, учитывают необходимость усовершенствования низкоорбитальных спутников. Micro-space и Arrow Brigade mirroring в основном сосредоточены на низкоорбитальных высокоточных усовершенствованиях; в ходе технических испытаний низкоорбитальных испытательных спутников, таких как Jia-1, Microspace и Netcom-1, были собраны данные испытаний для технологии усиления сигнала низкоорбитальной спутниковой навигации и технологии повышения точности.
