Ein Rückblick auf die Geschichte des GLONASS-Programms, seinen aktuellen Status und einen Überblick über die Pläne für die unmittelbare Zukunft der Satellitenkonstellation, ihrer Navigationssignale und des Bodenunterstützungsnetzwerks.Englische Versionen der GLONASS-CDMA-Schnittstellenkontrolldokumente sind jetzt verfügbar.Siehe Weiterführende Literatur.Am 12. Oktober 1982 startete die Sowjetunion den ersten GLONASS-Satelliten.Ob als Reaktion auf die Entwicklung von GPS oder einfach um die Anforderungen an ein System mit ähnlichen Fähigkeiten für ihre Streitkräfte zu erfüllen, die Sowjetunion begann 1976 nur drei Jahre später mit der Entwicklung des Global'naya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema oder Global Navigation Satellite System Start des GPS-Programms.Der erste Testsatellit mit dem Codenamen Kosmos 1413 wurde von zwei Dummy- oder Ballastsatelliten mit ungefähr derselben Masse begleitet, da die Sowjetunion bereits plante, mit ihren leistungsstarken Raketen drei GLONASS-Satelliten gleichzeitig zu starten, um Startkosten zu sparen.Aber aufgrund von Startfehlern und der charakteristisch kurzen Lebensdauer der Satelliten wurden weitere 70 Satelliten gestartet, bevor Anfang 1996 eine vollständig besetzte Konstellation von 24 funktionierenden Satelliten (mit voller Betriebsfähigkeit oder FOC) erreicht wurde. Leider war die vollständige Konstellation kurz -lebte.Die wirtschaftlichen Schwierigkeiten Russlands nach dem Zerfall der Sowjetunion schadeten GLONASS.Die Mittel waren nicht verfügbar, und bis 2002 war die Konstellation auf nur noch sieben Satelliten gesunken, von denen während der Wartungsarbeiten nur noch sechs verfügbar waren!Aber Russlands Schicksal wendete sich und mit Unterstützung der russischen Hierarchie wurde GLONASS wiedergeboren.Es wurden langlebigere Satelliten gestartet, bis zu sechs pro Jahr, und langsam aber sicher kehrte eine vollständige Konstellation von 24 Satelliten zurück.Und am 8. Dezember 2011 wurde FOC wieder erreicht und wurde anschließend mehr oder weniger beibehalten – das System hat sogar manchmal mit im Orbit befindlichen Ersatzteilen gearbeitet.Während reine GLONASS- und vermessungstaugliche GPS/GLONASS-Dualsystem-Empfänger seit mehr als einem Jahrzehnt auf dem Markt sind, nahmen die Hersteller die Wiedergeburt von GLONASS zur Kenntnis und begannen mit der Produktion von Chips und Empfängern mit GLONASS-Fähigkeit für den Verbrauchermarkt.Im Jahr 2011 brachte Garmin Handempfänger auf den Markt, die sowohl GPS als auch GLONASS unterstützen.Im selben Jahr begannen verschiedene Mobiltelefonhersteller, GLONASS-Fähigkeiten mit ihren eingebetteten Positionierungsmodulen anzubieten.Die frühen GPS/GLONASS-Empfänger ebneten den Weg für die Multi-GNSS-Empfänger, die wir heute haben, mit ihrer Fähigkeit, nicht nur GPS- und GLONASS-Satelliten zu verfolgen, sondern auch die des europäischen Galileo- und des chinesischen BeiDou-Systems sowie die des japanischen Quasi- Zenith Satellite System (ganz zu schweigen von den Satelliten der satellitengestützten Erweiterungssysteme).Ich habe die Entwicklung von GLONASS in dieser Kolumne bereits im Juli 1997 dokumentiert, und ein Team von Autoren der Joint Stock Company Russian Space Systems diskutierte die Pläne zur Modernisierung von GLONASS in einem Artikel vom April 2011.Ein Update ist überfällig.Daher werde ich in diesem Artikel kurz die Geschichte des GLONASS-Programms Revue passieren lassen, seinen aktuellen Status erörtern und einen Überblick über die Pläne für die unmittelbare Zukunft der Satellitenkonstellation, ihrer Navigationssignale und des Bodenunterstützungsnetzwerks geben.Während des Kalten Krieges waren Informationen über GLONASS rar.Abgesehen von den allgemeinen Merkmalen der Satellitenumlaufbahnen und den für die Übertragung der Navigationssignale verwendeten Frequenzen gab das Verteidigungsministerium der Sowjetunion wenig weiter preis.Nachforschungen von Professor Peter Daly und seinen Studenten an der University of Leeds lieferten jedoch einige Details über die Struktur der Signale.Mit dem Aufkommen von Glasnost und Perestroika und dem schließlichen Untergang der Sowjetunion wurden Informationen über GLONASS leichter verfügbar.Schließlich veröffentlichten die Russen das Interface Control Document (ICD).Dieses Dokument, das ähnlich aufgebaut ist wie das Navstar GPS Space Segment/Navigation User Interfaces ICD-GPS-200, beschreibt das System, seine Komponenten und die Struktur des Signals und der Navigationsnachricht, die für den zivilen Gebrauch bestimmt sind.Die neueste Version wurde 2016 veröffentlicht, aber bisher ist diese Version nur auf Russisch öffentlich verfügbar.Satelliten und Signale.Bisher wurden sechs Modelle von GLONASS-Satelliten (auch bekannt als Uragan, russisch für Hurrikan) gestartet.Russland (eigentlich die ehemalige Sowjetunion) startete die ersten 10 Satelliten, genannt Block I, zwischen Oktober 1982 und Mai 1985. Es schickte sechs Block IIa-Satelliten zwischen Mai 1985 und September 1986 und 12 Block IIb-Satelliten zwischen April 1987 und Mai 1988. von denen sechs aufgrund von Fehlern im Zusammenhang mit Trägerraketen verloren gingen.Das vierte Modell war der Block IIv (v ist die englische Transliteration des dritten Buchstabens des russischen Alphabets).Bis Ende 2005 hatten die Russen 60 Block IIv eingesetzt.Jede nachfolgende Satellitengeneration enthielt gerätetechnische Verbesserungen und erreichte auch längere Lebensdauern.Ein GLONASS-M-Prototyp (für modernisiert) wurde am 1. Dezember 2001 zusammen mit zwei Block IIvs gestartet, wobei die ersten beiden Produktions-GLONASS-M-Satelliten in den Triplet-Starts vom 10. Dezember 2003 und 26. Dezember enthalten waren. 2004. Zwei GLONASS-M-Satelliten wurden in den Triplet-Start am 25. Dezember 2005 aufgenommen. Das neue Design bot viele Verbesserungen, darunter eine bessere Bordelektronik, eine längere Lebensdauer, ein ziviles L2-Signal und eine verbesserte Navigationsnachricht.Wie frühere Versionen verwendete das GLONASS-M-Raumschiff noch einen unter Druck stehenden, hermetisch verschlossenen Zylinder für die Elektronik.ABBILDUNG 1. Bild von Reshetnev Information Satellite Systems, Hersteller der GLONASS-Satelliten, anlässlich des 35. Jahrestages des Starts des ersten GLONASS-Satelliten im Jahr 1982 („35 Jahre Dienst für die Welt“).Alle seit Dezember 2005 gestarteten GLONASS-Satelliten waren GLONASS-M-Satelliten, mit Ausnahme von zwei GLONASS-K1-Satelliten (manchmal nur als GLONASS-K bezeichnet), die am 26. Februar 2011 und am 30. November 2014 gestartet wurden. GLONASS- K1-Satelliten unterscheiden sich deutlich von ihren Vorgängern.Sie sind leichter, verwenden ein druckloses Gehäuse (ähnlich dem von GPS-Satelliten), haben eine verbesserte Uhrenstabilität und eine längere Lebensdauer von 10 Jahren.Sie umfassen auch zum ersten Mal CDMA-Signale (Code-Division-Multiple-Access) auf einer dritten Frequenz, die die Legacy-Frequenz-Multiple-Access-Signale begleiten (ich werde diese in Kürze erörtern).Alle GLONASS-Satelliten wurden von der Joint Stock Company Reshetnev Information Satellite Systems mit Sitz in Zheleznogorsk in der Nähe von Krasnojarsk in Zentralsibirien hergestellt und nach Mikhail Fyodorovich Reshetnev, dem Gründungsgeneraldirektor und Chefdesigner, benannt.Das Unternehmen Reshetnev war früher als Scientific Production Association of Applied Mechanics (Nauchno Proizvodstvennoe Ob”edinenie Prikladnoi Mekaniki oder NPO PM) bekannt.Die Roscosmos State Corporation for Space Activities (ehemals Federal Space Agency), allgemein bekannt als Roscosmos, ist die für GLONASS zuständige Regierungsbehörde.ABBILDUNG 1 enthält künstlerische Bilder der ersten GLONASS-, GLONASS-M- und GLONASS-K1-Satelliten.GLONASS-Satellitenumlaufbahnen sind in drei Ebenen angeordnet, die in Rektaszension des aufsteigenden Knotens um 120 Grad voneinander getrennt sind, mit acht Satelliten in jeder Ebene.Die Satelliten innerhalb einer Ebene sind gleich beabstandet, im Argument der Breite um 45 Grad getrennt.Satelliten in benachbarten Ebenen werden im Argument der Breite um 15 Grad verschoben.Die Satelliten werden auf nominell kreisförmigen Umlaufbahnen mit einer Zielneigung von 64,8 Grad und einer großen Halbachse von etwa 25.510 Kilometern platziert, was ihnen eine Umlaufzeit von etwa 675,8 Minuten verleiht.Diese Satelliten haben Bodenspuren, die sich alle 17 Umlaufbahnen oder acht Sternentage wiederholen.Die GLONASS-Orbitebenen sind mit 1–3 nummeriert und enthalten die Orbitalschlitze 1–8, 9–16 bzw. 17–24.ABBILDUNG 2 zeigt den Status der Konstellation am 17. Oktober 2017. Die Orbitalschlitznummer (auch Almanachschlitz genannt) und der Frequenzkanal (unten besprochen) sind in Klammern angegeben.Das kürzlich gestartete GLONASS 752 wurde am 16. Oktober 2017 in den Normalzustand versetzt, was zu einer voll funktionsfähigen Konstellation mit 24 Satelliten führte.Alle Satelliten sind standardmäßige GLONASS-M-Satelliten mit Ausnahme von GLONASS 755, das einen Sender für die neue dritte Frequenz enthält, und GLONASS 701K und 702K.Die letzten beiden sind GLONASS-K1-Satelliten, wobei 702K betriebsbereit ist, während 701K Flugtests unterzogen wird.Das „K“ ist nicht Teil der offiziellen GLONASS-Nummer, wurde aber hinzugefügt, um Mehrdeutigkeiten zu vermeiden.Ein GLONASS-M-Satellit, der am 10. Dezember 2003 gestartet wurde, hieß auch GLONASS 701. In ähnlicher Weise bezieht sich der International GNSS Service (IGS) auf GLONASS 701K und 702K als 801 bzw. 802.IGS bezeichnet GLONASS 751 auch als GLONASS 851, um Verwechslungen mit Kosmos 2080 zu vermeiden, einem am 19. Mai 1990 gestarteten GLONASS-IIv-Satelliten, der auch als GLONASS 751 bezeichnet wird. Und es bezeichnet GLONASS 753 als GLONASS 853, um Verwechslungen mit Kosmos 2140, einem GLONASS, zu vermeiden -IIv-Satellit, der am 14. April 1991 gestartet wurde und auch als GLONASS 751 bezeichnet wird.ABBILDUNG 2. Status der GLONASS-Konstellation am 17. Oktober 2017. Ein grünes Quadrat kennzeichnet den Standort eines gesunden Satelliten und ein orangefarbenes Quadrat einen Testsatelliten.Orbitalschlitznummern und Frequenzkanäle sind in Klammern angegeben.Die Satelliten wurden traditionell zu dritt von Protonen-Boostern vom Kosmodrom Baikonur in der Nähe von Leninsk in Kasachstan gestartet.Beginnend mit dem Start des ersten GLONASS-K1-Satelliten wurden jedoch mehrere GLONASS-Satelliten einzeln mit Sojus-Raketen vom Kosmodrom Plesetsk nördlich von Moskau gestartet.Im Gegensatz zu GPS und den anderen GNSSs verwendet GLONASS FDMA anstelle von CDMA für seine Legacy-Signale.Ursprünglich übertrug das System die Signale in zwei Bändern: L1, 1602,0–1615,5 MHz, und L2, 1246,0–1256,5 MHz, bei Frequenzen mit einem Abstand von 0,5625 MHz bei L1 und 0,4375 MHz bei L2:Diese Anordnung lieferte 25 Kanäle, so dass jedem Satelliten in der vollständigen 24-Satelliten-Konstellation eine eindeutige Frequenz zugewiesen werden konnte (wobei der verbleibende Kanal für Tests reserviert war).Einige der GLONASS-Übertragungen verursachten zunächst Störungen bei Radioastronomen, die sehr schwache natürliche Radioemissionen in der Nähe der GLONASS-Frequenzen untersuchen.Radioastronomen verwenden die Frequenzbänder von 1610,6–1613,8 und 1660–1670 MHz, um die spektralen Emissionen von Hydroxylradikalwolken im interstellaren Raum zu beobachten, und die International Telecommunication Union (ITU) hat ihnen den Status als Hauptnutzer für diesen Frequenzbereich verliehen.Außerdem hat die ITU das 1610–1626,5-MHz-Band den Betreibern von Mobilfunksatelliten im erdnahen Orbit zugeteilt.Infolgedessen beschlossen die GLONASS-Behörden, die Anzahl der von den Satelliten verwendeten Frequenzen zu reduzieren und die Bänder auf etwas niedrigere Frequenzen zu verschieben.Das System verwendet jetzt nur noch 14 Primärfrequenzkanäle mit k-Werten im Bereich von –7 bis +6, einschließlich zweier Kanäle für Testzwecke (derzeit –5 und –6).(Der +7-Kanal wurde in der Vergangenheit auch zu Testzwecken verwendet.) Wie können 24 Satelliten mit nur 14 Kanälen auskommen?Die Lösung besteht darin, dass antipodale Satelliten – Satelliten in derselben Umlaufbahnebene, die durch den Breitengrad um 180 Grad getrennt sind – denselben Kanal teilen.Dieser Ansatz ist durchaus praktikabel, da ein Benutzer an irgendeinem Ort auf der Erde niemals gleichzeitig die Signale von einem solchen Satellitenpaar empfangen wird.Der Umzug in die neuen Frequenzzuteilungen begann im September 1993.Wie die alten GPS-Signale enthalten die GLONASS-Signale zwei Pseudozufallsrausch-(PRN)-Entfernungscodes: ST (für Standartnaya Tochnost oder Standard Precision) und VT (für Visokaya Tochnost oder High Precision) ähnlich den GPS-C/A- und P-Codes , jeweils (jedoch mit der Hälfte der Chipping-Raten), auf die L1- und L2-Träger moduliert.Wie bei GPS überträgt GLONASS den hochpräzisen Code sowohl auf L1 als auch auf L2.Aber im Gegensatz zu den GPS-Satelliten wird der GLONASS-Standardpräzisionscode ab den GLONASS-M-Satelliten auch auf den L2-Frequenzen übertragen.(Ein separater Zivilcode, L2C, wurde dem von Block IIR-M und nachfolgenden Satelliten übertragenen GPS-L2-Signal hinzugefügt.) Der GLONASS ST-Code ist 511 Chips lang mit einer Rate von 511 Kilochips pro Sekunde, was ein Wiederholungsintervall von 1 ergibt Millisekunde.Der VT-Code ist 33.554.432 Chips lang mit einer Rate von 5,11 Megachips pro Sekunde.Die Codesequenz wird abgeschnitten, um ein Wiederholungsintervall von 1 Sekunde zu ergeben.Im Gegensatz zu GPS-Satelliten übertragen alle GLONASS-Satelliten die gleichen Codes.Sie leiten Signalzeiten und -frequenzen von einem der integrierten Atomfrequenzstandards (AFSs) ab, die bei 5 MHz arbeiten.Die verschiedenen GLONASS-Satellitenserien seit Block II bis hin zur GLONASS-M-Serie haben drei Cäsium-AFSs auf jedem Satelliten.Die gesendeten Signale sind wie GPS-Signale rechtszirkular polarisiert und weisen vergleichbare Signalstärken auf.Navigationsnachricht.Wie GPS und die anderen GNSSs enthalten auch die GLONASS-Signale Navigationsnachrichten, die Satellitenumlaufbahn, Uhr und andere Informationen bereitstellen.Separate 50-Bit-pro-Sekunde-Navigationsnachrichten werden Modulo-2 zu den ST- und VT-Codes hinzugefügt.Die ST-Code-Nachricht enthält die Satellitenuhr-Epoche und -Raten-Offsets von der GLONASS-Systemzeit;die Satelliten-Ephemeriden, die in Bezug auf die Satellitenposition, die Geschwindigkeit und die Beschleunigungsvektoren in einer Referenzepoche angegeben sind;und zusätzliche Informationen wie Synchronisierungsbits, Datenalter, Satellitenzustand, Abweichung der GLONASS-Systemzeit von der koordinierten Weltzeit (UTC), wie sie vom Nationalen Metrologieinstitut der Russischen Föderation UTC(SU) als Teil des staatlichen Zeit- und Frequenzdienstes verwaltet wird , und Almanache (ungefähre Ephemeriden) aller anderen GLONASS-Satelliten.Beachten Sie, dass die GLONASS-Systemzeit, anders als beispielsweise die GPS-Systemzeit, keinen ganzzahligen Versatz von UTC hat und daher Schaltsekundensprünge zur GLONASS-Systemzeit gleichzeitig mit denjenigen hinzugefügt werden, die zur UTC hinzugefügt werden.Beachten Sie jedoch, dass die GLONASS-Systemzeit um konstante drei Stunden versetzt wird, um der Moskauer Standardzeit (MSK, eine Abkürzung für Moskau) zu entsprechen.Die vollständige Nachricht dauert 2,5 Minuten und wird zwischen Ephemeridenaktualisierungen kontinuierlich wiederholt (nominell einmal alle 30 Minuten), aber die Ephemeriden- und Uhrinformationen werden alle 30 Sekunden wiederholt.Die GLONASS-Behörden haben, zumindest öffentlich, keine Details der VT-Code-Navigationsnachricht veröffentlicht.Es ist jedoch bekannt, dass die vollständige Nachricht 12 Minuten dauert und dass die Ephemeriden und Uhrinformationen alle 10 Sekunden wiederholt werden.Geodätisches System.GLONASS-Ephemeriden beziehen sich auf das geodätische System Parametry Zemli 1990 (PZ-90 oder in englischer Übersetzung Parameters of the Earth 1990, PE-90).PZ-90 ersetzte das sowjetische geodätische System 1985, SGS 85, das von GLONASS bis 1993 verwendet wurde. PZ-90 ist ein terrestrisches Referenzsystem, dessen Koordinatensystem auf die gleiche Weise definiert ist wie das des International Terrestrial Reference Frame (ITRF).Die anfängliche Realisierung von PZ-90 hatte eine Genauigkeit von ein oder zwei Metern.Um das System jedoch näher an das ITRF (und das geodätische Referenzsystem WGS 84 von GPS) zu bringen, wurden zwei Aktualisierungen an PZ-90 durchgeführt.Die erste Aktualisierung, die zu PZ-90.02 (bezogen auf 2002) führte, wurde am 20. September 2007 für den GLONASS-Betrieb übernommen und brachte den Rahmen der gesendeten Umlaufbahnen (und damit die abgeleiteten Empfängerkoordinaten) näher an ITRF und WGS 84. Eine weitere Umsetzung, PZ-90.11, verabschiedet am 31. Dezember 2013, reduzierte Berichten zufolge die Unterschiede auf das Subzentimeter-Niveau.TABELLE 1 listet die definierenden Konstanten und Parameter von PZ-90 auf.TABELLE 1. Grundlegende geodätische Konstanten und einige der Parameter des geodätischen PZ-90-Systems, wie es von GLONASS verwendet wird.Die neuen GLONASS-K-Satelliten senden zusätzliche Signale.GLONASS-K1 überträgt ein CDMA-Signal auf einer neuen L3-Frequenz (1202,025 MHz), und GLONASS-K2 wird zusätzlich CDMA-Signale auf den L1- und L2-Frequenzen enthalten.ABBILDUNG 3. Kreisförmiges Reflektorarray auf einem GLONASS-K1-Satelliten, das die inneren Antennenelemente des Navigationssignals umgibt.Foto von Reshetnev Information Satellite Systems.Kontrollsegment.Ähnlich wie GPS und andere GNSSs erfordert GLONASS ein Netzwerk von Bodenstationen zur Überwachung und Aufrechterhaltung der Satellitenkonstellation und zur Bestimmung der Umlaufbahnen der Satelliten und des Verhaltens ihrer in Betrieb befindlichen AFSs.Das Tracking-Netzwerk verwendet nur Stationen auf dem Gebiet der ehemaligen Sowjetunion, ergänzt durch Satelliten-Laser-Entfernungsstationen, um bei der Bestimmung der Umlaufbahn zu helfen, da alle GLONASS-Satelliten Laserreflektoren enthalten (siehe ABBILDUNG 3).Ein nicht globales Netzwerk von Verfolgungsstationen zur Bestimmung der Satellitenumlaufbahnen und des AFS-Verhaltens führt zu einem leicht verschlechterten GLONASS-Signal-in-Space-Range-Error (SISRE).In jüngster Zeit wurden im Zusammenhang mit der Entwicklung des russischen satellitengestützten Erweiterungssystems (SBAS), des Systems for Differential Correction and Monitoring (SDCM), eine Reihe von Verfolgungsstationen in Übersee eingerichtet.SDCM wird auf ähnliche Weise funktionieren wie das Wide Area Augmentation System oder WAAS, das US SBAS und die anderen in Betrieb befindlichen SBASs.Die Ergänzung des Tracking-Netzwerks der SDCM-Stationen in Übersee, das bereits Stationen in der Antarktis und in Südamerika umfasst, wobei weitere Stationen hinzukommen, könnte zur Verbesserung von SISRE beitragen.Roscosmos verwendet auch ein globales Netzwerk von IGS und anderen Verfolgungsstationen, um den Zustand der GLONASS-Konstellation zu überwachen (siehe ABBILDUNG 4).ABBILDUNG 4. Roscosmos globales GLONASS-Satelliten-Gesundheitsüberwachungsnetzwerk mit 22 Meldestationen am 18. Oktober 2017 zwischen 13:00 und 14:00 MSK.Leistung.SISRE hat sich im Laufe der Jahre verbessert und liegt derzeit auf dem Niveau von etwa 1 bis 2 Metern.Dies ist zum Teil auf die bessere Leistung der bordeigenen AFSs zurückzuführen, die von den neuesten GLONASS-M-Satelliten im Vergleich zu den ersten GLONASS-M-Satelliten getragen werden.Ihre relative Tagesstabilität hat sich von 10-13 auf 2,4 × 10-14 verbessert.ABBILDUNG 5 zeigt eine Zeitreihe aktueller SISRE-Werte, die vom Informations- und Analysezentrum für Positionierung, Navigation und Zeitmessung ermittelt wurden.Diese Fehlerniveaus können zu Positionsfehlern auf Pseudoentfernungsbasis führen, die GLONASS-Broadcast-Orbits und -Uhren verwenden, die etwa um den Faktor zwei schlechter sind als die von GPS bereitgestellten – obwohl die Positionsgenauigkeit zu jedem beliebigen Zeitpunkt auch durch atmosphärische Effekte und Mehrwegeffekte beeinträchtigt wird und diese könnten dominieren die Signal-im-Raum-Fehler.ABBILDUNG 5. GLONASS-täglicher Effektivwert des Signal-im-Raum-Entfernungsfehlers in Metern, wie vom Information and Analysis Center for Positioning, Navigation and Timing bestimmt.Viel höhere Positionierungsgenauigkeiten können mit GLONASS-Orbits und -Uhren erzielt werden, die vom IGS und seinen teilnehmenden Analysezentren bereitgestellt werden.Dies gilt insbesondere dann, wenn anstelle oder ergänzend zu Pseudoentfernungsmessungen Trägerphasenmessungen verwendet werden.Eine Kombination aus entsprechend gewichteten GPS- und GLONASS-Messungen hat sich hinsichtlich Verfügbarkeit, Genauigkeit und Effizienz als vorteilhaft erwiesen, insbesondere für hochgenaue Positionierungen, die mit dem Echtzeit-Kinematik- oder RTK-Ansatz durchgeführt werden.Darüber hinaus hat die Technik der präzisen Punktpositionierung (PPP), die auf Echtzeit- oder Nachverarbeitung von Zweifrequenz-Trägerphasenmessungen mit präzisen Satelliten-Ephemeriden und Uhrendaten basiert, gezeigt, dass eine kinematische Genauigkeit auf Dezimeterebene unter Verwendung von GLONASS-Daten möglich ist oder GLONASS-Daten in Kombination mit GPS-Daten.GLONASS-only statische PPP-Lösungen über 24 Stunden haben Genauigkeiten im Millimeterbereich erreicht.Benutzer.Die anfängliche Aufnahme von GLONASS durch zivile und militärische Nutzer in der ehemaligen Sowjetunion und anschließend in Russland, ganz zu schweigen von außerhalb Russlands, war minimal.Prototypen von Nur-GLONASS-Empfängern wurden für das Militär entwickelt, und ausländische GPS/GLONASS-Empfänger wurden von mehreren Herstellern für wissenschaftliche und andere fortgeschrittene Anwendungen entwickelt.Die IGS fügte ihrem Netzwerk 1998 eine Reihe von GLONASS-Tracking-Empfängern hinzu und hat die Anzahl solcher Empfänger seitdem kontinuierlich erhöht.Allerdings hat die Verwendung von GLONASS sowohl innerhalb als auch außerhalb Russlands durch die Verbraucher erst kürzlich mit der Entwicklung von reinen GLONASS- und kombinierten GPS/GLONASS-Chipsätzen begonnen.Solche Chipsätze sind jetzt in vielen Mobiltelefonen und in tragbaren GNSS-Empfängern und Fahrzeugnavigationseinheiten enthalten.Wie bereits erwähnt, umfassen die GLONASS-K1-Satelliten ein CDMA-Signal, das die alten FDMA-Signale auf einer neuen L3-Frequenz von 1202,025 MHz begleitet.Die Ranging-Code-Chipping-Rate für das CDMA-Signal beträgt 10,23 Megachips pro Sekunde mit einer Periode von 1 Millisekunde.Es wird mittels Quadratur-Phasenumtastung (QPSK) mit einem gleichphasigen Datenkanal und einem Quadratur-Pilotkanal auf den Träger aufmoduliert.Der Satz möglicher Entfernungscodes besteht aus 31 abgeschnittenen Kasami-Sequenzen.(Kasami-Sequenzen, eingeführt von Tadao Kasami, einem bekannten japanischen Informationstheoretiker, sind binäre Sequenzen der Länge 2 m – 1, wobei m eine gerade ganze Zahl ist. Diese Sequenzen haben gute Kreuzkorrelationswerte, die sich einer theoretischen Untergrenze nähern. Die in GPS verwendeten Gold-Codes sind ein Sonderfall von Kasami-Codes.) Die volle Länge dieser Sequenzen beträgt 214 – 1 = 16.383 Symbole, aber der Ranging-Code wird auf eine Länge von N = 10.230 mit einer Periode von 1 Millisekunde gekürzt.Die zugehörigen Navigationsnachrichtensymbole werden mit einer Rate von 100 Bits pro Sekunde mit Halbraten-Faltungscodierung übertragen.Der sogenannte Navigation Message Superframe (2 Minuten lang) wird aus 8 Navigation Frames (NFs) für 24 reguläre Satelliten in der ersten GLONASS-Modernisierungsstufe und 10 NFs (Dauer 2,5 Minuten) für 30 Satelliten in der Zukunft bestehen.Jede NF (15 Sekunden lang) enthält 5 Saiten (jeweils 3 Sekunden).Jede NF hat einen vollständigen Satz von Ephemeriden für den aktuellen Satelliten und einen Teil des Systemalmanachs für drei Satelliten.Der vollständige Systemalmanach wird in einem Superframe rundgesendet.Die leichteren, drucklosen K1-Satelliten verfügen über zwei Cäsium- und zwei Rubidium-AFSs.Die relative Tagesstabilität eines der Rubidium-AFSs auf einem K1-Satelliten wird mit 4 × 10-14 angegeben.Als Ergebnis beträgt das SISRE für diesen Satelliten etwa 1 Meter.Es ist geplant, L2 bei zukünftigen Versionen der K1-Satelliten mit dem Namen K1+ (siehe unten) ein CDMA-Signal hinzuzufügen.GLONASS-K2-Satelliten.Diese Satelliten werden schwerer sein als die K1- und K1+-Satelliten mit größeren Fähigkeiten, einschließlich eines CDMA-Signals auf der GPS/Galileo L1/E1-Frequenz.Die Reshetnev ISS wird zunächst zwei K2-Satelliten bauen, bevor sie in die Massenproduktion geht.Es war geplant gewesen, viel früher zu den K2-Satelliten überzugehen und nur die beiden K1-Satelliten zu starten, die sich jetzt im Orbit befinden.Doch offenbar änderten sich die Pläne wegen der Sanktionen, die die Lieferung strahlungsresistenter elektronischer Bauteile aus dem Westen einschränken.Jetzt wird die Reshetnev ISS weitere neun GLONASS-K1-Satelliten bauen.Es ist nicht klar, wie viele davon von der Sorte K1+ sein könnten.Die GLONASS-K1-Satelliten werden nun Übergangssatelliten zwischen den bestehenden GLONASS-M-Satelliten (einschließlich der etwa sechs halben Dutzend, die für zukünftige Starts nach Bedarf hergestellt und am Boden gelagert wurden) und den zukünftigen GLONASS-K2-Satelliten.Einer der ersten K2-Satelliten wird einen passiven Wasserstoff-Maser (PHM) AFS beherbergen.Das PHM befindet sich seit etwa einem Jahrzehnt in der Entwicklung, und mehrjährige Bodentests zeigten eine Zuverlässigkeit und Ein-Tages-Stabilität von 5 × 10-15.Es wird erwartet, dass es zu einem zukünftigen 0,3-Meter-SISRE beitragen wird.Einem aktuellen Bericht zufolge werden GLONASS-K2-Satelliten 2018 mit Flugtests beginnen, wobei die Massenproduktion von GLONASS-K2-Satelliten im Zeitrahmen 2019–2020 beginnen soll.Verbesserte Tracking-Netzwerke.Die Entwicklung des SDCM und des zugehörigen Tracking-Netzwerks wurde bereits erwähnt.Die SDCM-Netzwerkstationen sind mit kombinierten GPS/GLONASS-Zweifrequenzempfängern, Wasserstoff-Maser-Atomuhren und direkten Kommunikationsverbindungen für die Echtzeit-Datenübertragung ausgestattet.Wie bereits erwähnt, prüfen die GLONASS-Behörden, ob die zusätzliche Verwendung der SDCM-Stationen für die GLONASS-Orbit- und Uhrenbestimmung die Genauigkeit der gesendeten Daten erheblich verbessern würde.GPS, das älteste GNSS, wird weiter modernisiert und wird bald den ersten Block III- oder GPS III-Satelliten starten.Die GPS-Satelliten Block IIR-M und Block IIF senden bereits neue Signale.Galileo setzt von Anfang an moderne Satelliten ein, und BeiDou steht kurz vor dem Start der operationellen Version seiner BeiDou-3-Satelliten.GLONASS ist nicht zu übertreffen.Es bietet seit mindestens 1996 nützliche Positions-, Navigations- und Zeitgebungsdienste. Während das Serviceniveau zeitweise unter ein akzeptables Niveau gefallen ist, ist es jetzt ein zuverlässiges System und wird mit angekündigten Verbesserungen ein Anwärter in der zukünftigen Welt der Multi- GNSS.„GLONASS Program Update“ von I. Revnivykh präsentiert auf der 11. Sitzung des International Committee on Global Navigation Satellite Systems, Sotschi, Russland, 6.–11. November 2016.„GLONASS“ von S. Revnivykh, A. Bolkunov, A. Serdyukov und O. Montenbruck, Kapitel 8 in Springer Handbook of Global Navigation Satellite Systems, herausgegeben von PJG Teunissen und O. Montenbruck, herausgegeben von Springer International Publishing AG, Cham, Schweiz , 2017.Informations- und Analysezentrum für Ortung, Navigation und ZeitmessungRussisches System der Differentialkorrektur und -überwachungGLONASS Interface Control Document, Navigational Radiosignal in Bands L1, L2, Edition 5.1, Russian Institute of Space Device Engineering, Moskau, 2008.GLONASS Interface Control Document, General Description of Code Division Multiple Access Signal System, Ausgabe 1.0, JSC Russian Space Systems, Moskau, 2016.GLONASS Interface Control Document, Code Division Multiple Access Open Service Navigation Signal in L1 Frequency Band, Ausgabe 1.0, JSC Russian Space Systems, Moskau, 2016.GLONASS Interface Control Document, Code Division Multiple Access Open Service Navigation Signal in L2 Frequency Band, Ausgabe 1.0, JSC Russian Space Systems, Moskau, 2016.GLONASS Interface Control Document, Code Division Multiple Access Open Service Navigation Signal in L3 Frequency Band, Ausgabe 1.0, JSC Russian Space Systems, Moskau, 2016.System of Differential Correction and Monitoring Interface Control Document, Radiosignals and Digital Data Structure of GLONASS Wide Area Augmentation System, System of Differential Correction and Monitoring, Edition 1, JSC Russian Space Systems, Moskau, 2012.„GLONASS: Entwicklung von Strategien für die Zukunft“ von Y. Urlichich, V. Subbotin, G. Stupak, V. Dvorkin, A. Povalyaev und S. Karutin in GPS World, Vol. 3, No.22, Nr. 4, April 2011, S. 42–49.„GPS, GLONASS und mehr: Multiple Constellation Processing in the International GNSS Service“ von T. Springer und R. Dach in GPS World, Vol. 3, No.21, Nr. 6, Juni 2010, S. 48–58.„Die Zukunft ist jetzt: GPS + GLONASS + SBAS = GNSS“ von L. Wanninger in GPS World, Vol. 3, No.19, Nr. 7, Juli 2008, S. 42–48.„GLONASS: Überprüfung und Aktualisierung“ von RB Langley in GPS World, Vol.8, Nr. 7, Juli 1997, S. 46–50.Korrektur: GPS World, Bd.8, Nr. 9, Sept. 1997, p.71. Online verfügbar:„GLONASS Spacecraft“ von NL Johnson in GPS World, Bd.5, Nr. 11, Nov. 1994, S. 51–58.Wenn Ihnen dieser Artikel gefallen hat, abonnieren Sie GPS World, um weitere ähnliche Artikel zu erhalten.© 2022 North Coast Media LLC, Alle Rechte vorbehalten.