Анализ функционирования бортовых часов КА ГНСС

П. П. Богданов, А. Ю. Феоктистов

АО «РИРВ», г. Санкт-Петербург, Россия

Бортовые часы КА глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) являются одним из основных элементов, определяющих эксплуатационные характеристики этих систем. Так, от точностных характеристик бортовых часов КА в значительной степени зависят точностные характеристики систем в целом, а от надежностных характеристик — соответствующие характеристики КА.

Бортовые часы КА являются сложными устройствами, как правило, на основе комплексного использования нескольких квантовых стандартов частоты (КСЧ). В настоящее время в составе бортовых часов КА используются КСЧ на рубидиевой газовой ячейке, КСЧ на атомно-лучевой трубке и пассивные водородные стандарты частоты. При этом в составе бортовых часов могут использоваться как КСЧ одного типа, так и разного.

В работе представлены результаты анализа функционирования бортовых часов КА ГНСС GPS, ГЛОНАСС, Galileo и BeiDou в 2022 г. Основное внимание уделено «поведению» бортовых часов в условиях эксплуатации.

Полученные результаты показывают, что для некоторых типов КСЧ требуется проведение плановых операций управления их работой для обеспечения заданных точностных характеристик, а для всех типов КСЧ характерны непрогнозируемые изменения частоты на отдельных интервалах времени и «скачки» частоты. Это приводит к перерывам использования КА по целевому назначению и снижает эксплуатационные характеристики систем.

Анализ проведен на основе обработки измерений временных приемников на пунктах Государственной службы времени, частоты и определения параметров вращения Земли (ГСВЧ), данных информационно-аналитического центра координатно-временного и навигационного обеспечения (ИАЦ КВНО) АО «ЦНИИмаш» и сообщений информационных центров соответствующих ГНСС.