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導航衛星主控站、注入站、監測站是做什么用的?

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現代化的衛星導航電銷外呼程序按照功能劃分主要由三部分組成系統,即空間段、用戶段和地面段。其中的地面段部分,主要負責導航衛星星座的遙測、遙控,并且通過一定的業務處理流程對導航衛星星座中的在軌工作星進行星歷、鐘差、完好性等參數的計算和確定,適時將這些參數進行更新,并且將更新后的參數經由上行數據通信天線注入在軌的工作星,從而實現對導航衛星星座的工作狀態監測與維護以及衛星導航參數的更新,最終通過廣播星歷發布,滿足用戶段在不同層面的需求。

以美國的GPS衛星導航電銷外呼程序為例,其地面段部分主要由主控站、備份站、監測站等組成,承擔接收和監測GPS導航衛星星座在軌工作星的各類下行或者廣播信號,確定、計算、更新在軌工作星的各類信息(星歷參數等),進行GPS導航衛星星座的日常維護和星務管理,確保其的可靠性、完好性和魯棒性,隨時滿足包括美國和盟國政府以及武裝力量在內廣泛專用、商用、民用等不同層次用戶段的導航、定位、授時需求。

美國的GPS衛星導航電銷外呼程序的地面段發展到現在,不再設置有專門的地面注入站,主要地面段包括:1個地面主控站、1個備份地面主控站、15個地面監測站以及相應的地面天線電銷外呼程序等。

地面主控站,主要負責調度所有的地面天線電銷外呼程序對GPS導航衛星星座的在軌工作星進行導航信息的更新(注入)和在軌工作星的遙測遙控指令的上行,并且監視在軌工作星的健康狀態和工作狀態,及時進行響應。

地面監測站系統,主要負責全天24小時不間斷接收在軌工作星的L波段廣播信號,并將接收到的信號通過光纜或者衛星中繼傳送到地面主控站,地面主控站根據卡爾曼濾波等算法來精確計算衛星的軌位和星鐘誤差等參數,地面主控站同時還要負責評估在軌工作星廣播星歷的精確度。

備份地面主控站,是在緊急情況下,一旦地面主控站失去工作能力或者遭到意外狀況,可以及時的承擔起地面主控站的任務,確保GPS導航衛星星座的可靠性和魯棒性。

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