El documento describe el sistema de navegación por satélite ruso GLONASS. Explica que GLONASS consta de tres segmentos: control, espacial y de usuarios. El segmento de control incluye una red de estaciones que rastrean los satélites. La constelación espacial actualmente consiste en 24 satélites en órbita. Los usuarios pueden determinar su posición usando receptores GLONASS.
LA APLICACIÓN DE LAS PROPIEDADES TEXTUALES A LOS TEXTOS.pdf
Glonass
1. GLONASS 1GLONASS 1
Universidad Nacional de Loja
Área de la Energía, las Industrias de los Recursos Naturales
No Renovables
COMUNICACIONES SATELITALES
Ing. Electrónica y
Telecomunicaciones
3. GLONASS 3GLONASS 3
INTRODUCCIÓN
Los sistemas de posicionamiento Global, permiten la
determinación de posiciones en cualquier lugar del globo
terrestre en un sistema mundial de coordenadas, con
precisiones absolutas de decenas de metros hasta
precisiones relativas al nivel del centímetro.
GLONASS es un sistema de posicionamiento satelital de
características en la práctica muy similares a GPS.
El sistema de navegación global por satélite ruso es
conocido por sus siglas como GLONASS, que derivan de
(Global'naya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema).
4. GLONASS 4GLONASS 4
• GLONASS (Rusian Global Orbiting Navigation Satellite
System) fue desarrollado paralelamente al GPS.
• El sistema es manejado por las Fuerzas Militares
Rusas, teniendo importantes aplicaciones civiles.
• Este proyecto fue ideado en los años setenta, pero su
primer lanzamiento se realizó en 1982 (El COSMOS
1413 fue la primera nave de este tipo lanzada en ese
año). Los satélites GLONASS son lanzados en órbitas a
una altura de 19100 Km.
7. GLONASS 7GLONASS 7
Los tres primeros satélites fueron colocados en órbita en
octubre de 1982 designados como Kosmos-1413 ,
Cosmos-1414 y Cosmos-1415.
El sistema fue pensado para ser funcional en el año 1991,
pero la constelación no fue terminada hasta diciembre de
1995 con 24 satélites operativos y comenzó a ser
operativo el 18 de enero de 1996.
La situación económica de Rusia en los años 90 supuso
que en abril de 2002 sólo 8 satélites estuvieran
completamente operativos.
En 2004, 11 satélites se encontraban en pleno
funcionamiento. A finales de 2007 son 19 los satélites
operativos. Son necesarios 18 satélites para dar servicio a
todo el territorio ruso y 24 para poder estar disponible el
sistema en todo el mundo.
8. GLONASS 8GLONASS 8
En 2007, Rusia anuncia que a partir de ese año
se eliminan todas las restricciones de precisión
en el uso de GLONASS, permitiendo así un uso
comercial ilimitado. Hasta ahora las
restricciones de precisión para usos civiles eran
de 30 metros.
El 2 de octubre de 2011, el satélite 24 del
sistema, un GLONASS-M, fue lanzado con éxito
desde cosmódromo de Plesetsk, y ahora está en
servicio. Quedando GLONASS totalmente
restaurado, por primera vez desde 1996
La aparición en el mercado de receptores que
permiten recibir señales pertenecientes a los dos
sistemas GLONASS y GPS (con sistemas de
referencia diferentes) hace interesante las
posibilidades de GLONASS en la medición como
apoyo al GPS norteamericano.
9. 9GLONASS
Uso práctico del sistema GLONASS
Seguridad
Sistemasdeinformación
Geográfica
Aplicaciones para masas
Transporte
Glonass – Evento principal en Rusia de las TIC en 2011
10. 10GLONASS
Evolución del sistema GLONASS
•Restablecer el segmento orbital del sistema GLONASS a 24 satélites para el período 2007-2008
•Modernizar los satélites de navegación, comenzando con la segunda generación de satélites
(GLONASS-M) que tienen más prestaciones y una vida útil que se ha elevado a siete años. Se
incorpora en estos satélites la señal L2 en 2005.
•Después de 2007 remplazar gradualmente los satélites con los de la tercera generación
(GLONASS-K) que, junto con unas mejores prestaciones y una vida útil de 10 a 12 años, tendrán la
posibilidad de emitir la señal de navegación en la frecuencia L3 (además de L1 y L2) por la banda
de radionavegación aeronáutica.
•Proveer al GLONASS con capacidades de Búsqueda y Salvamento (SAR) a partir de GLONASS-Km
de manera similar al sistema COSPAS–SARSAT.
En agosto de 2001, el gobierno de la Federación Rusa
adopto un programa especial federal a largo plazo por
10 años. Los principales objetivos del programa son:
11. 11GLONASS
GLONASS SATÉLITES
Satélites de primera generación: GLONASS, fueron los primeros en
orbita, tenían una vida útil de 3 a 5 años. Con una configuración
estabilizada de 3 ejes, además de retrorreflectores. Se alimentaban
de la energía de 2 paneles solares, con una masa de 1400 Kg de peso
total. Contaban con múltiples antenas de banda L de radiofrecuencia
y un 1 reloj atómico de Cesio
SATÉLITES DE PRIMERA GENERACIÓN
12. 12GLONASS
GLONASS SATÉLITES
Los satélites de segunda generación GLONASS-M, además incorporar
la nueva señal civil L2 (mejorando con esto la exactitud , fiabilidad de
la navegación y mejora la inmunidad frente a interferencias en el
receptor para uso civil), posee radioenlaces entre satélites para
realizar el control en línea de la integridad del sistema y aumentar la
duración de la operación autónoma de la constelación de satélites
sin perdida de la exactitud de navegación.
SATÉLITES DE SEGUNDA GENERACIÓN
13. 13GLONASS
GLONASS SATÉLITES
Los satélites de tercera generación GLONASS-K tendrán parámetros
de tamaño y masa considerablemente mejores. Su peso no excederá
de 700 kg, lo que permitirá lanzar estos satélites empleando el
cohete de lanzamiento Protón con seis satélites en un solo
lanzamiento; a su vez, esto permitirá restablecer el segmento orbital
en un corto periodo y el cohete de lanzamiento Soyuz, con dos
satélites en un lanzamiento, permitirá mantener el segmento orbital
en el futuro. Estas capacidades permitirán reducir varias veces los
costos de despliegue y mantenimiento del segmento orbital del
sistema GLONASS.
SATÉLITES DE TERCERA GENERACIÓN
14. 14GLONASS
КА Sistema Glonass
КА «Glonass» КА «Glonass-М» КА «Glonass-К1» КА «Glonass-К2»
1982 2003 2011 2013
Vida útil 3 años Vida útil 7 años Vida útil 10 años Vida útil 10 años
Estabilidad de reloj –
5*10-13
Estabilidad de reloj –
1*10-13
Estabilidad de reloj -
5*10-14
Estabilidad de reloj -
1*10-14
Señales:
L1SF, L2SF, L1OF, (FDMA)
Señales:
КА «Glonass» + L2OF
(FDMA)
Señales:
КА «Glonass-M» +
L3OC– (CDMA)
Señales:
КА «Glonass-M» +
L1OC, L3OC, L1SC, L2SC,
CDMA)
Función adicional: –
Sistema de reinstalación
«Cospas-Sarsat»
Función adicional: –
Sistema de reinstalación
«Cospas-Sarsat»
Vuelo de prueba
En total
29 КА
En Operación 24 КА
Repuesto 4 КА
Programa de Pruebas de Vuelo
(КА «Glonass-К1»)
1 КА
15. 15GLONASS
SEÑALES FDMA
• Satélites GLONASS transmiten dos tipos de señales: abierta
L1OF/L2OF señal estándar de precisión y ofuscado señal L1SF/L2SF
de alta precisión.
• L1 abarca 1598.0625 -1604.25 MHz.
• Todos los satélites GLONASS transmiten el mismo código.
• La frecuencia central es 1602 MHz + n × 0,5625 MHz
• TX de señales en una PIRE entre 25 al 27 dBW (316 a 500 vatios )
16. 16GLONASS
SEÑALES FDMA
• Las señales de banda L2 utilizan el mismo FDMA como las señales
de banda L1.
• L2 abarca 1242.9375 - 1247.75 MHz.
• La frecuencia central es 1246 MHz + n × 0,4375 MHz.
• La señal estándar de precisión abierta se modula a 50 bits por
segundo. La trama de la señal abierta es 7500 bits de largo y
consiste de 5 marcos de 30 segundos, teniendo 150 segundos (2,5
minutos) para transmitir un mensaje continuo.
• La señal de alta precisión más exacta está disponible para los
usuarios autorizados, como los militares rusos, se transmite en
cuadratura de fase con la señal estándar de precisión, con una
longitud total de 36 000 bits se necesita 720 segundos (12
minutos) para todo el mensaje de navegación.
17. 17GLONASS
SEÑALES CDMA
• Desde el año 2008, las señales CDMA están siendo investigadas
para su uso con GLONASS.
• Según los desarrolladores hay tres señales abiertas y dos señales
CDMA restringidas.
• El L3OC señal abierta está centrada en 1202.25 MHz y utiliza BPSK,
codificados con código Barker y Neuman-Hoffman.
• La señale L1SC es restringida y L1OC es abierta ambas se centran
en 1600,995 MHz, la señal L2OC es abierta y la L2SC es restringida
están centradas en 1248.06 MHz.
• Señales abiertas L1OC y L2OC utilizan multiplexación por división
de tiempo y modulación BPSK.
18. 18GLONASS
SEÑALES CDMA
• El mensaje de navegación de la señal de L3OC se transmite a 100
bits / s, tarda 120 segundos (2 minutos) para transmitir un
mensaje completo.
21. GLONASS 21GLONASS 21
Está formado por un Sistema Central de Control
(SCC) en la región de Moscú Golitsyno-2
Y una red de estaciones de seguimiento y control
(Command Tracking Stations, CTS), emplazadas
por todo el área alrededor de Rusia.
Sector de Control
22. GLONASS 22GLONASS 22
realizan el seguimiento de los satélites y almacenan los datos de
distancias y telemetría a partir de las señales de los satélites.
Calibran periódicamente los datos de distancias a los satélites
mediante láser.
La información obtenida en las CTSs es procesada en el Sistema
Central de Control (SCC) para determinar los estados de las
órbitas y relojes de los satélites, y para actualizar el mensaje de
navegación de cada satélite. Esta información es enviada a cada
satélite por medio de las CTSs
Las estaciones de control (CTSs)
Sector de Control
23. GLONASS 23
La sincronización de todos estos procesos en el
Sistema GLONASS es muy importante.
Para conseguir esta sincronización, se dispone de un
reloj atómico de hidrógeno de alta precisión, el cual
determina la escala de tiempo GLONASS.
Los satélites GLONASS llevan a bordo un reloj de
cesio y se sincronizan respecto a la State Etalon
UTC(CIS) en Mendeleevo, a través de la escala de
tiempo del sistema GLONASS.
Sector de Control
24. GLONASS 24GLONASS 24
Sector Espacial
La constelación Glonass consta de 29s ( 24 en
operación, 4 reserva, 1 en pruebas de vuelo)
Repartidos en 3 planos orbitales de 8 satélites
cada uno, separados en arcos de 64,8º.
La constelación de GLONASS se mueve en su
órbita alrededor de la Tierra con una altitud de
19.100 km y tarda aproximadamente 11 horas y
15 minutos en completar una órbita.
26. GLONASS 26GLONASS 26
a) Peso: 1400 KG, 700 kg
b) Período: 11 horas, 15 min
c) Inclinación: 64,8 grados
(respecto al ecuador terrestre).
d) Vida útil: 3, 10, 10
Sector espacial
Los Satélites de la Constelación Glonass, presentan las siguientes características:
27. GLONASS 27GLONASS 27
Equipamiento Glonass M
2 Paneles Solares
12 antenas de banda L
1 reloj atómico de cesio
Matriz de retro reflectores
Sector Espacial
Reloj atómico de Cesio
28. GLONASS 28
Los satélites GLONASS transmiten dos señales
de ruido pseudoaleatorio, estas señales se
encuentran en la banda L (utilizada para
transmisiones de radio) y viajan a la Tierra a la
velocidad de la luz.
Los satélites GLONASS llevan a bordo relojes
de atómicos de Cesio con un oscilador de
frecuencia fundamental de 5 MHz.
Sector Espacial
29. GLONASS 29
A diferencia de los satélites GPS, todos los
satélites GLONASS transmiten los mismos
códigos.
Esto es así porque en GLONASS la
identificación de los satélites se hace por la
frecuencia de las portadoras y no por el PRN
de los códigos como se hace en GPS.
Sector Espacial
30. GLONASS 30GLONASS 30
• El segmento de Usuarios comprende a cualquiera que
reciba las señales Glonass con un receptor,
determinando su posición y/o la hora.
Sector Usuario
31. 31GLONASS
Navegación personal y transporte, uno de los segmentos de
mayor crecimiento del mercado de navegación por satélite.
Casi todas las empresas líderes en el mercado de teléfonos inteligentes declararon en
2012 el apoyo a sus modelos "top" el servicio GPS / GLONASS
Qualcomm MDM6610
MSM8255(S2)MSM8260(S3)
MSM7230(S2) MSM7630(S2) MSM8655(S2)
APQ8060(S3)
BCM47511 BCM2076
APQ8064(S4) APQ8055(S2)
MSM8660(S3)
Apple
34. GLONASS 34GLONASS 34
• Los sistemas de navegación por satélite determinan una posición
mediante la medición de las distancias a varias ubicaciones conocidas -
la constelación de satélites en órbita
• En la práctica, un receptor de navegación por satélite captará señales
de tiempo atómico-reloj enviadas desde los satélites y los convierten en
las respectivas distancias
• Un dispositivo de navegación por satélite utilizará los datos enviados
desde al menos cuatro satélites para obtener la mejor estimación de su
posición - ya sea en la tierra o en el cielo
• El sistema completo se controla desde el suelo para asegurarse de
relojes de los satélites no se alejen y dar a conocer los tiempos que
pudiera inducir a error al usuario.
