Системы спутниковой навигации GPS, принципы их функционирования
Спутниковые Навигационные Системы (СНС) — специальный комплекс космических и наземных технических средств, программного обеспечения и технологий, предназначенных для решения широкого круга актуальных задач, связанных прежде всего с оперативным и точным определением местоположения относительно Земного сфероида человека, транспортных средств, технических систем и объектов при решении навигационных, оборонных, инженерно-геодезических, геологоразведочных, экологических и других задач. Спутниковые навигационные комплексы, созданные впервые в США — «NAVSTAR» и в СССР — «ГЛОНАСС», вошли в международную практику решения военных, навигационных, инженерных и других проблем под названием «GPS». Принципы функционирования «GPS» основаны на определении местоположенияпо расстояниям до группы высокоорбитальных навигационныхискусственных спутников Земли, выполняющих роль точно координированныхточек отсчета (подвижных пунктов геодезической сети).Каждая из систем спутниковой навигации состоит из трех самостоятельныхподсистем: А, Б и В.А — подсистема орбитального комплекса, состоящая из высокоорбитальныхискусственных спутников Земля (ИЗС) и средств вывода их наорбиты. Каждый спутник имеет на борту несколько высокоточных атомныхчасов — эталонов частоты. Спутники постоянно транслируют координатныерадиосигналы и навигационные сообщения и создают тем самымединое глобальное навигационное поле.Создание в нашей стране орбитального комплекса «ГЛОНАСС»штатного состава из 24 навигационных спутников было начато в октябре1982 г. и завершено в декабре 1995 г. Искусственные спутники«ГЛОНАСС» равномерно распределены в трех орбитальных плоскостях,разнесенных относительно друг друга на 120°. Плоскостям соответственноприсвоены номера 1, 2 и 3 с возрастанием в сторону вращения Земли.
|
|
|
Навигационные спутники систем «GPS» непрерывно излучают радиосигналыразличной точности. Так, для системы «ГЛОНАСС» предусмотренынавигационные сигналы двух типов:Высокой точности (ВТ) — предназначен исключительно для решениязадач Министерства Обороны РФ.Стандартной точности (СТ) — доступен всем потребителям.Для системы «NAVSTAR» предусмотрены навигационные сигналытрех типов:Protected (P-code) — защищенный, предназначенный прежде всегодля нужд МО США.SelectiveAvailability (S/A) — избирательной доступности, преднамеренносоздавая значительный и непредсказуемый уход спутниковых часовсоздает значительные ошибки в определении местоположения дляобщегражданского круга пользователей.ClearAcquisition (С/А) — легкой распознаваемости, т. е. — это общегражданскийкод.Б — наземная подсистема контроля и управления состоит из группыстанций слежения, нескольких станций загрузки на ИЗС и главной станции.Эта подсистема осуществляет мониторинг целостности системыи является первичным источником информации, поставляемой пользователям.Ее основными задачами являются:контроль за работой навигационных ИЗС;сбор информации для определения и прогноза орбит (эфемерид);формирование единой временной системы всего орбитального комплексаи ее синхронизация относительно Всемирного времени и экспортированиеданных в память бортовых компьютеров навигационных ИЗС.Эфемеридно-временная информация закладывается в память ИЗСдважды в сутки, что обеспечивает высокую точность навигационных определений.В — подсистема пользователей состоит из комплекса аппаратно-программныхсредств, реализующих основное назначение «GPS» — определениекоординат для геодезического применения.Главными факторами широкого использования аппаратуры пользователей«GPS» являются:всепогодность;оперативность первого определения координат (менее 3 минут отвключения приемника);непрерывность определения координат (каждые 0,5 с);малые габариты и вес приемников;малая энергоемкость;простота эксплуатации;высокая точность;сравнительно небольшая стоимость.Данные позиционирования представляются в любом удобном дляпользователя цифровом виде: в различных географических системах координат или в любой прямоугольной системе координат с возможностьюописания и систематизации объектов позиционирования.
|
|
|
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 303; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!