СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ ОСНОВЫ МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАВИГАЦИОННОЙ АППАРАТУРЫ КОСМИЧЕСКИХ НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ ГЛОНАСС И GPS СПЕЦИАЛЬНЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ФГКУ «Главный научный метрологический центр» Министерства обороны Российской Федерации д.т.н Швыдун В.В. Дрига И.А. Фролов А.А.

Нормативная основа оснащения и эксплуатации НАП специальных потребителей в составе объектов ВВТ 1. Указ Президента Российской Федерации от 17 мая 2007 г. 638 «Об использовании глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС в интересах социально-экономического развития Российской Федерации»: Статья 1: Для обеспечения безопасности Российской Федерации аппаратура спутниковой навигации, приобретаемая для нужд федеральных органов исполнительной власти и подведомственных им организаций, должна функционировать с использованием сигналов системы ГЛОНАСС 2. Постановление Правительства Российской Федерации от 25 августа 2008 г. 641 «Об оснащении транспортных, технических средств и систем аппаратурой спутниковой навигации ГЛОНАСС или ГЛОНАСС/GPS»: Статья 3: Оснащению аппаратурой спутниковой навигации ГЛОНАСС или ГЛОНАСС/GPS подлежат технические средства и системы, образцы вооружения, военная и специальная техника, предназначенные для Вооруженных Сил Российской Федерации, других войск, воинских формирований и органов, в которых предусмотрена военная и приравненная к ней служба, а также транспортные средства, поставляемые и используемые для обеспечения органов, в которых предусмотрена военная и приравненная к ней служба 3. Приказ Министра обороны Российской Федерации от 11 декабря 2012 г «О порядке оснащения Вооруженных Сил Российской Федерации аппаратурой спутниковой навигации и средствами функциональных дополнений»

Типы НАП, разработанной по заказу Минобороны России и эксплуатируемой в составе объектов ВВТ

Постановление Правительства Российской Федерации от г. 323 Правовая подсистема организации метрологического обеспечения НАП специальных потребителей Федеральный закон от г. 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений» Приказ Министра обороны РФ от г ГОСТ Р ; ГОСТ Р НАП, применяемая в Вооруженных Силах Российской Федерации, является средством измерений и должна быть метрологически обеспечена в процессе выпуска из производства и эксплуатации Минобороны России, совместно с Росстандартом и Роскосмосом осуществляет создание, поддержание и развитие системы МлО ГЛОНАСС Сфера государственного регулирования обеспечения единства измерений распространяется на измерения выполняемые при осуществлении деятельности в области обороны и безопасности государства НАП, выполненная в виде функционально законченных устройств относится к СИ ВН, типы которых испытываются и утверждаются установленным порядком Регламентируют методы и средства передачи единиц величин для координатно-временных средств измерений

Основные метрологические характеристики НАП

Автоматизированное рабочее место поверки НАП ( К6-12) Наименование характеристикиЗначение СКП определения координат геодезического пункта из состава АРМ от двух исходных геодезических пунктов, м, не более 0,1 Диапазон формируемых скоростей потребителя, м/с 0 … Диапазон формируемых ускорений потребителя, м/с 2 0 … 490 Пределы допускаемой основной погрешности формирования скорости потребителя, м/с± 0,02 Вносимая АРМ относительная погрешность при определении относительного отклонения частоты опорного генератора за время измерения 24 ч, не более ± 1 · Относительная погрешность по частоте формируемого гармонического сигнала в режиме слежения за сигналами НКА КНС ГЛОНАСС/GPS через 8 часов после включения, не более ± 2 · Пределы допускаемой аппаратурной погрешности формирования шкалы времени, синхронизированной со шкалой времени UTC(SU)± 50 нс Диапазон измерений интервалов времени, с 0 … 9,9(9) Пределы допускаемой основной систематической погрешности измерений длительности временного интервала, с, не более 1 · Разрешающая способность измерения по времени, с 1 · Номинальные значения частот измеряемых сигналов, МГц 1 … 20 Предел допускаемой основной СКП измерения относительной разности частот, вносимой АРМ (прибор TSC-5110A) за 1 с 1 · Пределы допускаемой погрешности измерений амплитуды, %± 5 Состав АРМ К геодезический пункт (рабочий эталон координат); - имитатор сигналов ГНСС ГЛОНАСС/GPS СН-3803М; - измеритель временных параметров импульсов И4-10; - приемник-компаратор ЧК7-56; - анализатор временных интервалов TSC-5110A; - источник питания постоянного тока Б5-79; - осциллограф запоминающий цифровой С8-38 Отсутствуют средства для оценки характеристик геодезической и угломерной НАП

Комплекс навигационный метрологический специального назначения (КПА НАП) Состав КПА НАП - аппаратура двухчастотная спутниковая геодезическая 14Ц828; - тахеометр электронный ТСА-2003; - имитатор сигналов ГНСС ГЛОНАСС/GPS СН-3803М; - двухканальный имитатор помех РИП-02; - приемник-компаратор VCH-320; - частотомер универсальный CNT-90; - источник бесперебойного питания SmartWinner1500. Наименование параметра или характеристикиЗначение Погрешность (по уровню вероятности 0,997) формирования беззапросной дальности до НКА КНС ГЛОНАСС и GPS по фазе дальномерного кода, м 1 Погрешность (по уровню вероятности 0,997) формирования скорости изменения беззапросной дальности до НКА КНС ГЛОНАСС и GPS, м/с 0,02 Формирование гармонической, узкополосной и широкополосной помехи с параметрами: - максимальный уровень выходного сигнала, дБмВт - частотный диапазон, ГГц - пределы допускаемой абсолютной погрешности установки частоты выходного сигнала, Гц 10 от 1 до 2 1 Погрешность (по уровню вероятности 0,67) измерений горизонтальных углов± 1 угл. с Погрешность (по уровню вероятности 0,67) измерений вертикальных углов± 1 угл. с Пределы допускаемой абсолютной погрешности (по уровню вероятности 0,67) измерений длины базисных линий, мм где D – значение измеренной длины базисных линий, мм ± (0, D) Погрешность (по уровню вероятности 0,67) определения приращений координат пунктов при работе по НКА ГНСС ГЛОНАСС и/или GPS, пространственном геометрическом факторе (PDOP) менее 4, в режиме статистической съемки для расстояний до 2 км, мм: - в плане - по высоте 3 + 0, D D Погрешность (по уровню вероятности 0,67) определения приращений координат пунктов при работе по НКА КНС ГЛОНАСС и/или GPS, в режиме статистической съемки для расстояний от 2 до 50 км и сеансов до 6 ч и быстрой статики для расстояний до 15 км, мм: - в плане - по высоте D 8 + 1, D

Тенденции развития навигационной аппаратуры специальных потребителей Расширение функциональных возможностей НАП на период до 2020 года определение углов пространственной ориентации повышение помехоустойчивости комплексирование с автономными навигационными датчиками различной физической природы уменьшение инструментальных погрешностей определения навигационных параметров и синхронизации к шкалам времени

Специальный комплект аппаратуры для обеспечения единства измерений характеристик НАП ГНСС ГЛОНАСС/GPS Наименование параметра или характеристикиЗначение Пределы неисключенной систематической погрешности хранения координат в системах координат ПЗ-90.02, СК-42, ITRS, м 0,02 Среднее квадратическое отклонение результата измерений координат в системах координат ПЗ-90.02, СК-42, ITRS, м, не более 0,01 Среднее квадратическое отклонение результата измерения координат потребителя (при передаче единицы величины) в системах координат ПЗ-90.02, СК-42, ITRS, м, не более0,05 Пределы неисключенной систематической погрешности воспроизведения псевдодальности для литеров рабочих частот ГЛОНАСС и частот системы GPS (по уровню вероятности 0,99), м ± 0.3 Пределы неисключенной систематической погрешности воспроизведения длины базиса (по уровню вероятности 0,99), мм± 2 Среднее квадратическое отклонение результата измерений длины базиса, мм, не более где D – значение измеренной длины базисных линий, мм D Пределы допускаемой погрешности синхронизации внутренней шкалы времени относительно системной шкалы времени ГЛОНАСС (по уровню вероятности 0,99)± 30 Систематическая погрешность измерения интервала времени между импульсным сигналом времени 1 Гц и соответствующим ему событием в навигационном сигнале, нс0,5 Среднее квадратическое отклонение измерений интервала времени между импульсным сигналом времени 1 Гц и соответствующим ему событием в навигационном сигнале, не более0,1 Пределы допускаемой погрешности формирования дифференциальных поправок в формате RTCM SC-104, версия 2.2 (по уровню вероятности 0,99), м± 0,3 Состав СКА НВП - геодезический пункт в системах ПЗ-90.02, СК-42, ITRS ; - тахеометр электронный ТS-15; - имитатор сигналов ГНСС ГЛОНАСС/GPS СН-3803М; - компаратор специальных сигналов МРК-111; - компаратор частотный VCH-321; - приемник-синхронизатор VCH-322; - измеритель интервалов времени SR-620; - базовая контрольно-корректирующая станция 14Ц840 - камера экранированная; - GNSS-приемник спутниковый геодезический многочастотный SIGMA.

Комплекс средств подтверждения характеристик сложных комплексированных навигационных систем Стенд испытаний на воздействие вертикальных и горизонтальных перемещений (СВГП) Стенд испытаний на воздействие наклонно- поворотных перемещений и температуры (СНП-Т) 1) устройство обеспечения заданных вертикальных и горизонтальных перемещений (УВГП) ; 2) АРМ СВГП; 3) устройство сопряжения АРМ СВГП с УВГП и имитатором сигналов ГНСС (ИС); 4) комплект эксплуатационной документации; 5) комплект ЗИП-О. 1) устройство обеспечения наклонно-поворотных перемещений испытываемых образцов (УНП); 2) АРМ СНП-Т; 3) устройство сопряжения АРМ СНП-Т с УНП-Т и ИС; 4) комплект эксплуатационной документации; 5) комплект ЗИП-О. Стенд испытаний на воздействие центростремительных ускорений и температуры (СЦУ-Т) - устройство для создания центростремительного ускорения и температуры (УЦУ-Т); - АРМ СЦУ; - устройство сопряжения АРМ СЦУ с центрифугой и ИС; - комплект эксплуатационной документации; - комплект ЗИП-О.

Предложения Минобороны России по развитию средств и методов метрологического обеспечения НАП В рамках ФЦП «Поддержание, развитие и использование системы ГЛОНАСС» на гг. - ОКР «Создание имитатора сигналов спутниковых навигационных систем нового поколения для специальных потребителей», шифр «Дублер» ( гг.); - ОКР «Создание комплекса средств имитации пространственно распределенных навигационных и помеховых сигналов для оценки характеристик навигационной аппаратуры специальных потребителей», шифр «Шорох» ( гг.); - ОКР «Создание аппаратно-программного комплекса оценки характеристик комплексированной навигационной аппаратуры, работающей по сигналам спутниковых навигационных систем», шифр «Эмулятор» ( гг.); - Унифицированные испытательные комплексы для оценки соответствия современным требованиям военных и специальных потребителей НАП и СФД (в рамках ОКР «Инициатива-1»). В рамках Государственного оборонного заказа на 2012 год и на плановый период 2013 и 2014 годов - СЧ ОКР «Модернизация на новой технологической базе военного группового эталона единиц времени и частоты ВГЭ», шифр «Аксоль-ВГЭ-15» ( гг.); - ОКР «Разработка военного эталона-переносчика единицы геодезического базиса», шифр «Бештау-ГБ» ( гг.).

1. Таким образом, техническую основу метрологического обеспечения эксплуатации существующих типов НАП специальных потребителей составляют автоматизированные рабочие места и метрологические комплексы, разработанные по заказу Минобороны России в период с 2007 по 2011 годы. 2. Перспективы развития технической основы средств метрологического обеспечения НАП специальных потребителей направлены на модернизацию вторичных (военных) эталонов и эталонов-переносчиков единиц физических величин, разработку новых средств формирования сигналов искусственного навигационного поля, а также комплекса средств имитации пространственно распределенных навигационных и помеховых сигналов.