Оценка положения центра панели лазерных отражателей для КА BEIDOU-3M

В. Д. Глотов, В. В. Митрикас, А. А. Пафнутьев

ИАЦ КВНО, АО «ЦНИИмаш», г. Королёв, Моск. обл., Россия

Цель данной работы — исследование путей использования квантово-оптических (лазерных) измерений для оценки точности эфемеридного обеспечения КА BEIDOU-3M. Выбор КА системы BEIDOU для анализа был определен тем, что станции Международной службы лазерной дальнометрии (ILRS) накопили большой объем лазерных измерений для КА BEIDOU, поскольку 4 КА системы BEIDOU были включены в приоритетный лист ILRS по лазерной локации КА. В частности, на интервале времени с 01.01.2022 по 01.08.2024 по 4 КА системы BEIDOU было проведено около 5000 сеансов лазерных измерений от 21 станции сети ILRS. При этом общее количество нормальных точек для всех сеансов составило 25866. Необходимо отметить, что данная работа является продолжением работ, представленных ранее [1–3].

Для проведения исследований в качестве эталонных данных эфемерид для КА BEIDOU-3M использовались четыре набора точных эфемерид, полученных апостериорно на основе фазовых радиоизмерений и хранящихся в формате SP3 в четырех центрах анализа IGS: Информационно-аналитическом центре АО «ЦНИИмаш» (IAC, г. Королев), Европейском центре определения орбит (CODE, г. Берн, Швейцария), Немецком центре исследований Земли (GFZ, г. Потсдам, Германия), Шанхайской обсерватории (SHA, г. Шанхай, Китай). Координаты лазерных станций были взяты из решения ITRF2014. Номинальные значения привязки ретрорефлекторной панели к центру масс КА были взяты с сайта ILRS.

Оценка эфемеридной информации КА системы BEIDOU (в проекции на наклонную дальность) проводилась путем анализа отклонений лазерных измерений от эталонных радио-орбит КА BEIDOU с уточнением привязки к центру масс рефлекторной панели каждого КА. Всего было получено 16 решений краевой задачи (по 4 решения для каждого КА системы BEIDOU) на основе фиксированных эталонных орбит центров IAC, CODE, GFZ, SHA.

Полученные результаты обработки данных показали, что невязки лазерных измерений относительно эталонных орбит IAC, CODE, GFZ в среднем находятся на уровне 28–32 мм (для высокоточных лазерных станций на уровне 15–22 мм), относительно орбит центра SHA — на уровне 67–88 мм. Кроме того, результаты обработки данных для всех центров показали, что рассогласование уточненной привязки ретрорефлекторной панели КА 20 и 21 по оси Z c ее номинальным значением составляет от 3 до 7 см для разных центров. Данное направление работ может быть продолжено с использованием уточненной в последние годы координатной системы ITRF и лазерных измерений с наиболее высокоточных лазерных станций.

Предложенные и апробированные в данной работе пути использования лазерных измерений для оценки точности эфемеридного обеспечения КА BEIDOU-3M могут быть использованы также при анализе точности эфемеридного обеспечения КА ГЛОНАСС, в частности вновь запускаемых, на различных участках их полета.

Литература

1) Глотов В. Д., Митрикас В. В., Зинковский М. В. Первые результаты обработки ILRS-данных лазерной локации космических аппаратов ГЛОНАСС в 2014-2015 годах / Фундаментальное и прикладное координатно-временное и навигационное обеспечение (КВНО–2015): тезисы докладов. СПб.: ИПА РАН, 2015. С. 47.

2) Glotov V., Mitrikas V., Pafnutyev A. Estimation of the laser retro-reflector array center location for GLONASS-M // Proceedings of 21th ILRS Workshop on laser ranging, Canberra, 2018.

3) Глотов В. Д., Карутин С. Н., Кожинов А. Л. и др. О возможных направлениях использования квантово-оптических станций в программе ГЛОНАСС // Труды ИПА РАН. 2019. Вып. 50. С. 23–30.