QZSS

Орбита QZSS

QZSS в движении

Quasi-Zenith Satellite System (QZSS, «Квазизенитная спутниковая система») — проект трёхспутниковой региональной системы синхронизации времени и одна из систем дифференциальной коррекции для GPS, сигналы которой будут доступны в Японии. Первый спутник Митибики (яп. みちびき^?, «указание пути») был запущен 11 сентября 2010 года^[1]. Полное развертывание системы предполагается в 2013 г.^[2][3]

Работа над общим проектом квази-зенитной спутниковой системы (яп. 準天頂 дзюнтэнтё:^?) была одобрена правительством Японии в 2002 году. В неё включились компании Advanced Space Business Corporation (ASBC), Mitsubishi Electric Corp., Hitachi Ltd. и GNSS Technologies Inc. Однако ASBS прекратила существование в 2007 году. Работа была продолжена организацией Satellite Positioning Research and Application Center (SPAC). SPAC принадлежит четырём департаментам правительства Японии: министерствам образования, культуры, спорта, науки и технологий; внутренних дел и связи (англ.)русск.; Министерство экономики, торговли и промышленности и министерству земли, инфраструктуры, транспорта и туризма^[4]

QZSS предназначена для мобильных приложений, для предоставления услуг связи (видео, аудио и другие данные) и глобального позиционирования. Что касается услуг позиционирования, QZSS сама по себе предоставляет ограниченную точность и по существующей спецификации не работет в автономном режиме. С точки зрения пользователей QZSS предстает как система дифференциальной коррекции. Система позиционирования QZSS может работать совместно с геостационарными спутниками в японской системе MTSAT, находящейся в процессе создания, которая сама по себе является системой дифференциальной коррекции, подобной системе WAAS, созданной США.

Спутники будут находится на высокой эллиптической орбите. Такие орбиты позволяют спутнику держаться более 12 часов в день с углом возвышения более 70° (то есть большую часть времени спутник находится практически в зените). Этим и объясняется термин «quasi-zenith», то есть «кажущийся находящимся в зените», который дал название системе. По состоянию на июнь 2003 года предлагаемые орбиты располагаются в диапазоне от 45° наклонения с небольшим эксцентриситетом до 53° со значительным эксцентриситетом.

QZSS и дополнение к системе позиционирования

QZSS может улучшить работу системы GPS двумя способами: во-первых, повышением доступности GPS-сигналов, и во-вторых, повышением точности и надежности работы навигационных систем, работающих с GPS.

Поскольку сигналы о доступности спутников GPS, передаваемые со спутников QZSS, совместимы с модернизированными сигналами GPS и таким образом обеспечена возможность их взаимодействия, QZSS будет передавать сигналы L1C/A, L1C, L2C и L5. Эти уменьшает необходимые изменения в спецификации и дизайне приемников.

В сравнении с автономной системой GPS, комбинированная система GPS и QZSS дает улучшенную производительность благодаря выбору диапазона коррекционных данных, передаваемых по сигналам L1-SAIF и LEX с QZS. Надежность повышается также путем передачи данных о состоянии спутников. Предоставляется и другие данные для улучшения поиска спутников GPS.

По первоначальным планам спутники QZS должны нести два типа атомных часов: водородный мазер и атомные часы на основе рубидия. Разработка пассивного водородного мазера была прекращена в 2006 году. Сигнал позиционирования будет генерироваться с использованием атомных рубидиевых часов и будет использована архитектура подобная системе отсчета времени GPS. QZSS также будет способна использовать двунаправленный спутниковый перенос времени и частоты (Two-Way Satellite Time and Frequency Transfer, TWSTFT), которая будет использована для сбора фундаментальных знаний о поведении спутниковых часов в космосе и других исследовательских целей.

Измерение времени и удаленная синхронизация QZSS

Несмотря на то, что первое поколение системы измерения времени (timekeeping system (TKS)) будет основано на рубидиевых атомных часах, первый спутник QZS будет нести прототип экпериментальной системы синхронихации. В течение первой половины двухгодичной орбитальной тестовой фазы, предварительные тесты исследуют возможность технологии отсчета времени без атомных часов, которая будет использована в дальнейшем на спутниках QZSS второго поколения. Упомянутая технология TKS является новой спутниковой системой измерения времени, которая не требует атомных часов на борту, как в используемых ныне спутниках GPS, ГЛОНАСС и разрабатываемых спутниках системы Galileo. Этот концепт отличается использованием системы синхронизации объединённой с упрощенными часами на борту, которые работают как приемопередатчики перераспространяющие информацию о точном времени, предоставленную удаленно сетью синхронизации времени, расположенной на земле. Это позволяет системе работать оптимально когда спутники находятся в непосредственном контакте с наземной станцией, что делает систему подходящей для использования в QZSS. Небольшая масса и невысокая стоимость изготовления и запуска спутников являются значительными преимуществами такой новой системы. Обзор такой системы так же как и два возможных варианта построения сети синхронизации времени для QZSS были изучены и опубликованы в работе Фабрицио Тапперо (Fabrizio Tappero)^[5]

См. также

• Спутниковая система навигации Спутниковая система навигации (GNSS)
• MSAS Многофункциональная система дополнения спутникового базирования (MSAS)

Ссылки

1. ↑ Launch Result of the First Quasi-Zenith Satellite 'MICHIBIKI' by H-IIA Launch Vehicle No. 18. Архивировано из первоисточника 4 сентября 2012.
2. ↑ QZSS in 2010. Magazine article. Asian Surveying and Mapping (7 мая 2009).(недоступная ссылка — история) Проверено 7 мая 2009.
3. ↑ The System. GPS World Online, November 2007. Retrieved 6 Dec 07.
4. ↑ Service Status of QZSS (12 декабря 2008). Архивировано из первоисточника 4 сентября 2012. Проверено 7 мая 2009.
5. ↑ Remote Synchronization Method for the Quasi-Zenith Satellite System: study of a novel satellite timekeeping system which does not require on-board atomic clocks (12 декабря 2008). Архивировано из первоисточника 4 сентября 2012. Проверено 9 ноября 2009.

• Quasi-Zenith Satellites System.
• High Accuracy Positioning Experiment System Using Quasi-Zenith Satellites System (JAXA) (яп.)
• Petrovski, Ivan G. QZSS — Japan’s New Integrated Communication and Positioning Service for Mobile Users. GPS World Online. June 1, 2003.
• Kallender-Umezu, Paul. Japan Seeking 13 Percent Budget Hike for Space Activities.] Space.com. September 7, 2004.
• QZSS / MSAS Status Kogure, Satoshi. Presentation at the 47th Meeting of the Civil Global Positioning System Service Interface Committee (CGSIC). September 25, 2007.

Ссылки

• JAXA Quasi-Zenith Satellite-1 «MICHIBIKI»
• JAXA MICHIBIKI Special Site
• JAXA MICHIBIKI data site
• Twitter