Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Квазизенитная спутниковая система
QZSS logo.png

Страна / страны происхожденияЯпония
Оператор (ы)JAXA
ТипГражданское лицо
Положение делОперативный
ПокрытиеРегиональный
ТочностьPNT <10 м (общедоступный)
SLAS <1 м (общедоступный)
CLAS <10 см (общедоступный)
Размер созвездия
Всего спутников4 (7 в будущем)
Спутники на орбите4
Первый запускСентябрь 2010 г.
Орбитальные характеристики
Режим (ы)3x ГСО
Другие детали
Расходы170 млрд йен
Интернет сайтqzss .go .jp / en /
Квазипериодическое Zenith орбиты спутника
QZSS анимация, отчетливо виден график "Квазизенит / тундровая орбита ".

Спутниковая система Квазизенит ( QZSS ), также известный как Michibiki (みちびき) , является региональным четыре спутниковой передачи времени системы и спутниковая система функционального дополнения развития по японским правительством для усиления Соединенных Штатов управляется глобальной системы позиционирования ( GPS) в регионах Азии и Океании с упором на Японию . [1] Целью QZSS является предоставление высокоточных и стабильных услуг позиционирования в регионе Азии и Океании, совместимых с GPS. [2]QZSS услуги Четыре спутника были доступны на экспериментальной основе, по состоянию на 12 января 2018 года, [3] и официально начался 1 ноября 2018. [4] спутниковая навигационная система зависит от GPS планируется на 2023 с 7 спутников. [5] [6]

История [ править ]

В 2002 году правительство Японии санкционировало разработку QZSS в качестве трехспутниковой региональной системы передачи времени и спутниковой системы дополнения для глобальной системы позиционирования (GPS), эксплуатируемой Соединенными Штатами, для приема в Японии . Контракт был присужден Advanced Space Business Corporation (ASBC), которая начала работу по разработке концепции, и Mitsubishi Electric , Hitachi и GNSS Technologies Inc. Однако в 2007 году ASBC развалилась, и работа была взята на себя компанией Satellite Positioning Research and Application. Center (SPAC), который принадлежит четырем правительственным ведомствам Японии: Министерству образования, культуры, спорта, науки и технологий., Министерство внутренних дел и коммуникаций , Министерство экономики, торговли и промышленности и Министерство земли, инфраструктуры, транспорта и туризма . [7]

Первый спутник «Мичибики» был запущен 11 сентября 2010 года. [8] Полное рабочее состояние ожидалось к 2013 году. [9] [10] В марте 2013 года кабинет министров Японии объявил о расширении QZSS с трех спутников до четырех. Контракт на 526 миллионов долларов с Mitsubishi Electric на строительство трех спутников планировалось запустить до конца 2017 года. [11] Третий спутник был запущен на орбиту 19 августа 2017 года [12], а четвертый - 10 октября 2017 года. . [13] Основная четырехспутниковая система была объявлена ​​работающей 1 ноября 2018 г. [4]

Орбита [ править ]

QZSS использует один геостационарный спутник и три спутника на сильно наклонных, слегка эллиптических , геосинхронных орбитах типа тундры . Каждая орбита удалена на 120 ° от двух других. Из-за этой склонности они не геостационарные; они не остаются на одном и том же месте в небе. Вместо этого их наземные следы представляют собой асимметричные узоры в форме восьмерки ( аналеммы ), предназначенные для обеспечения того, чтобы человек все время находился почти прямо над Японией (высота 60 ° или более).

Номинальные элементы орбиты :

Кеплеровские элементы спутника QZSS (номинал) [14]
Эпоха2009-12-26 12:00 UTC
Большая полуось ( а )42 164 км (26 199 миль)
Эксцентриситет ( e )0,075 ± 0,015
Наклон ( i )43 ° ± 4 °
Прямое восхождение восходящего узла ( Ω )195 ° (начальное)
Аргумент перигея ( ω )270 ° ± 2 °
Средняя аномалия ( M 0 )305 ° (начальное)
Центральная долгота наземного следа135 ° в.д. ± 5 °

Спутники [ править ]

Текущая группировка из 4 спутников [ править ]

ИмяДата запускаПоложение делПримечания
QZS-1 (Мичибики-1)11 сентября 2010 г.Оперативный-
QZS-2 (Мичибики-2)1 июня 2017 г.ОперативныйУлучшенные солнечные батареи и увеличенное количество топлива
QZS-3 (Мичибики-3)19 августа 2017 г.ОперативныйБолее тяжелая конструкция с дополнительной антенной S-диапазона на геостационарной орбите
QZS-4 (Мичибики-4)10 Октябрь 2017ОперативныйУлучшенные солнечные батареи и увеличенное количество топлива

Созвездие будущих 7 спутников [ править ]

ИмяПланируемая дата запускаПоложение делПримечания
QZS-1R2021 г.БудущееЗамена на QZS-1. [15]
QZS-52023 г.Будущее[15]
QZS-62023 г.Будущее[16]
QZS-72024 г.Будущее[16]
Анимация QZSS
Вокруг Земли - Полярный вид
Фиксированная рамка Земли - Экваториальный вид, спереди
Фиксированная рамка Земли - Экваториальный вид сбоку
   Земля  ·    QZS-1  ·   QZS-2  ·   QZS-3  ·   QZS-4

QZSS и улучшение позиционирования [ править ]

Основная цель QZSS - повысить доступность GPS в многочисленных городских каньонах Японии , где можно увидеть только спутники на очень большой высоте. Вторичной функцией является повышение производительности, повышение точности и надежности навигационных решений на основе GPS.

Спутники Quasi-Zenith передают сигналы, совместимые с сигналом GPS L1C / A, а также с модернизированными сигналами GPS L1C, L2C и L5. Это сводит к минимуму изменения в существующих приемниках GPS.

По сравнению с автономным GPS комбинированная система GPS и QZSS обеспечивает улучшенные характеристики позиционирования за счет данных коррекции дальности, предоставляемых посредством передачи сигналов повышения производительности субметрового класса L1-SAIF и LEX от QZSS. Это также повышает надежность за счет мониторинга отказов и уведомлений о состоянии системы. QZSS также предоставляет пользователям другие вспомогательные данные для улучшения приема спутниковых сигналов GPS.

Согласно первоначальному плану QZSS должен был нести два типа космических атомных часов ; водородный мазер и атомные часы с рубидием (Rb). Разработка пассивного водородного мазера для QZSS была прекращена в 2006 году. Сигнал позиционирования будет генерироваться часами Rb, и будет использоваться архитектура, аналогичная системе хронометража GPS. QZSS также сможет использовать схему двусторонней спутниковой передачи времени и частоты (TWSTFT), которая будет использоваться для получения некоторых фундаментальных знаний о стандартном поведении спутников в космосе, а также для других исследовательских целей.

QZSS хронометраж и удаленная синхронизация [ править ]

Хотя система хронометража QZSS первого поколения (TKS) будет основана на часах Rb, первые спутники QZSS будут нести базовый прототип экспериментальной системы синхронизации кварцевых часов. В течение первой половины двухлетнего этапа испытаний на орбите в ходе предварительных испытаний будет изучена возможность использования атомной без тактовой технологии, которая может быть использована в QZSS второго поколения.

Упомянутая технология QZSS TKS представляет собой новую спутниковую систему хронометража, которая не требует бортовых атомных часов, которые используются в существующих навигационных спутниковых системах, таких как BeiDou , Galileo , GPS , ГЛОНАСС или NavIC.система. Эта концепция отличается использованием структуры синхронизации в сочетании с легкими управляемыми бортовыми часами, которые действуют как транспондеры, ретранслирующие точное время, удаленно предоставляемое сетью синхронизации времени, расположенной на земле. Это позволяет системе работать оптимально, когда спутники находятся в прямом контакте с наземной станцией, что делает ее пригодной для такой системы, как японская QZSS. Малая масса спутника и низкая стоимость производства и запуска спутников являются значительными преимуществами этой системы. Схема этой концепции, а также две возможные реализации сети временной синхронизации для QZSS были изучены и опубликованы в статьях Remote Synchronization Method for the Quasi-Zenith Satellite System [17] иМетод удаленной синхронизации для квазизенитной спутниковой системы: исследование новой спутниковой системы хронометража, не требующей встроенных атомных часов . [18] [ требуется неосновной источник ]

Сравнение Tundra орбиты , QZSS орбиты и Молния орбиты - экваториальный вид
Передний план
Вид сбоку
Фиксированная рамка Земля , вид спереди
Фиксированная рамка Земля , Вид сбоку
   Тундровая орбита  ·    QZSS орбита  ·   Молния орбита  ·   земной шар

См. Также [ править ]

  • Глобальная навигационная спутниковая система (GNSS)
  • Многофункциональная спутниковая система дополнения (MSAS)
  • Наклонная орбита
  • Тундровая орбита

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Квазизенитная спутниковая орбита (QZO)" . Архивировано 9 марта 2018 года . Проверено 10 марта 2018 .
  2. ^ "[Фильм] Квазизенитная спутниковая система" QZSS " " . Квазизенитная спутниковая система (QZSS) . Архивировано 15 июля 2017 года . Проверено 19 июля 2017 года .
  3. ^ «[Уведомления] Начало пробной службы QZS-4» . Квазизенитная спутниковая система (QZSS) . Архивировано 10 августа 2018 года . Проверено 2 мая 2018 .
  4. ^ a b " " Японская служба QZSS теперь официально доступна " " . Дата обращения 11 января 2019 .
  5. ^ "Япония рассматривает систему QZSS с семью спутниками в качестве резервной системы GPS" . SpaceNews.com . 15 мая 2017 . Проверено 10 августа 2019 .
  6. ^ Kriening, Торстен (23 января 2019). «Япония готовится к отказу GPS с помощью квазизенитных спутников» . SpaceWatch.Global . Проверено 10 августа 2019 .
  7. ^ «Статус обслуживания QZSS» (PDF) . 2008-12-12. Архивировано из оригинального (PDF) 25 июля 2011 года . Проверено 7 мая 2009 .
  8. ^ «Запуск Результат первого Квазизенит Спутник„“MICHIBIKI по H-IIA Ракета - носитель № 18» . 11 сентября 2010 г. Архивировано 20 марта 2012 года . Проверено 12 декабря 2011 .
  9. ^ «QZSS в 2010 году» . Журнальная статья . Геодезия и картография в Азии. 2009-05-07 . Проверено 7 мая 2009 .[ мертвая ссылка ]
  10. ^ «GNSS во всем мире» . Система . GPS World Online. 2007-11-01. Архивировано из оригинального 23 августа 2011 года . Проверено 12 декабря 2011 .
  11. ^ http://www.spaceflightnow.com/news/n1304/04qzss/ Архивировано 11 апреля 2013 г. на Wayback Machine Japan для создания парка навигационных спутников 4 апреля 2013 г. Дата обращения 5 апреля 2013 г.
  12. ^ "Архивная копия" . Архивировано 9 августа 2018 года . Проверено 20 августа 2017 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  13. ^ "Архивная копия" . Архивировано 16 августа 2018 года . Проверено 20 августа 2017 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  14. ^ Japan Aerospace Exploration Agency (2016-07-14), Спецификации интерфейса для QZSS , версия 1.7, стр. 7-8, заархивировано из оригинала 2013-04-06.
  15. ^ a b «宇宙 基本 計画 工程 表 (令 和 2 年 6 月 29 日)» [График космического плана (29 июня 2020 г.)] (PDF) (на японском языке). Кабинет Кабинета . 29 июня 2020. с. 54 . Дата обращения 6 декабря 2020 .
  16. ^ a b Райан, Дороти (3 декабря 2020 г.). «Лаборатория Линкольна разрабатывает полезную нагрузку для интеграции на японские спутники» . Массачусетский технологический институт . Дата обращения 6 декабря 2020 . Лаборатория работает с Секретариатом национальной космической политики Японии и компанией Mitsubishi Electric над интеграцией современных датчиков на новейшие спутники группировки QZSS, QZS-6 и QZS-7, запуск которых запланирован на 2023 г. 2024 г. соответственно.
  17. ^ Фабрицио Тапперо (апрель 2008 г.), Метод удаленной синхронизации для спутниковой системы Quasi-Zenith (кандидатская диссертация), заархивировано из оригинала 07 марта 2011 г. , извлечено 10 августа 2013 г.
  18. ^ Фабрицио Тапперо (2009-05-24). Метод удаленной синхронизации для квазизенитной спутниковой системы: исследование новой спутниковой системы хронометража, не требующей встроенных атомных часов . ВДМ Верлаг. ISBN 978-3-639-16004-8.
  • Петровски, Иван Г. QZSS - Новая интегрированная служба связи и позиционирования в Японии для мобильных пользователей. GPS World Online. 1 июня 2003 г.
  • Каллендер-Умезу, Пол. Япония добивается 13-процентного увеличения бюджета на космическую деятельность. Space.com. 7 сентября 2004 г.
  • QZSS / MSAS Статус Когуре, Сатоши. Презентация на 47-м заседании Комитета по интерфейсу услуг гражданской глобальной системы позиционирования (CGSIC). 25 сентября 2007 г.

Внешние ссылки [ править ]

  • Сайт правительства Японии QZSS
  • Сайт JAXA QZSS (на японском языке)
  • Сайт данных JAXA MICHIBIKI (на японском языке)
  • Сайт данных JAXA MICHIBIKI, английский дочерний сайт
  • JAXA Quasi-Zenith Satellite-1 "MICHIBIKI"
  • Специальный сайт JAXA MICHIBIKI
  • Аккаунт JAXA QZSS в Twitter (на японском языке)
  • Статья ESA Navipedia QZSS