Все секретное и тайное всегда вызывает повышенный интерес общественности



жүктеу 1.73 Mb.
бет18/18
Дата13.09.2017
өлшемі1.73 Mb.
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   18

[править] Навигация

[править] Технические средства навигации




Комбинированный прибор Вооруженных Cил России для приема сигналов как ГЛОНАСС, так и GPS





Экран прибора-навигатора Glospace с отображением плана московских улиц (в перспективной проекции, то есть сходящимися к горизонту) и указанием местоположения наблюдателя.

Впервые спутниковые навигаторы, рассчитанные на ГЛОНАСС, поступили в продажу 27 декабря 2007 года — это были спутниковые навигаторы Glospace.

По сообщению Вести-24, объём производства составляет полторы-две тысячи навигаторов в месяц, а вопрос обеспечения цифровыми картами поручено проработать Роскартографии. По сообщению РИА Новости от 20 мая 2008 года, важная проблема ГЛОНАСС состоит в нехватке электронных карт, и вице-премьер Сергей Иванов на совещании по развитию транспортной системы поведал, что основные средства, выделяемые на ГЛОНАСС, пойдут именно на эту часть программы — на создание электронных карт.

В России навигационную аппаратуру выпускают порядка 10 предприятий (ЗАО «КБ „НАВИС“», ОАО «РИРВ», ОАО «МКБ „Компас“», ФГУП «НИИМА „Прогресс“», ФГУП «НИИ КП» и другие).

[править] Точность навигации


В настоящее время погрешность при определении координат космическими аппаратами ГЛОНАСС составляет порядка десяти метров.[источник?]

К 2010 году планируется обеспечить точность до пяти метров.[источник?]

Точность американской системы (GPS) при наземных уточняющих сигналах может достигать трёх метров.

По этому поводу первые лица государства делают разные заявления:

Для того чтобы потребители выбрали ГЛОНАСС, система должна работать безупречно, лучше, чем GPS. Дешевле и лучше по качеству. В печати отмечалось, что создателям ГЛОНАСС выполнить это указание не удалось.

— Владимир Путин, 12 марта 2007

Мы никогда не говорили, что ГЛОНАСС будет лучше GPS. Мы не ставили такую задачу. Мы ставили задачу создать такую систему, которая по основным параметрам будет отвечать параметрам GPS.

— Сергей Иванов, март 2008

Состав орбитальной группировки ещё не обеспечивает на 100 % доступность услуг ГЛОНАСС на территории страны, а точностные характеристики не соответствуют современным требованиям. …

Обращаю внимание руководства Роскосмоса как ведомства-координатора работ по ГЛОНАСС на недопустимость невыполнения поставленной задачи. Речь идёт о персональной ответственности руководителей за развитие как отдельных компонентов ГЛОНАСС, так и системы в целом.

— Сергей Иванов, январь 2008

[править] Доступность навигации


В настоящее время Информационно-аналитический центр ГЛОНАСС не публикует официальных сведений о доступности навигационных услуг. Однако, при помощи сведений о положении спутников и при помощи несложных формул, неофициальный сайт вычисляет и предлагает карты мгновенной и интегральной доступности спутников ГЛОНАСС.

Эти карты свидетельствуют, что хотя состав орбитальной группировки действительно ещё не обеспечивает на 100 процентов доступность услуг ГЛОНАСС на территории страны (как и говорил Иванов), однако количество видимых над горизонтом в России спутников ГЛОНАСС ужé, как правило, равняется четырём или более — и никогда не бывает меньше трёх. По заявлениям продавцов прибора Glospace, для определения местоположения достаточно трёх видимых спутников ГЛОНАСС, а четвёртый даёт уточнение о высоте. Отсюда нетрудно сделать вывод, что для ориентирования наземных пользователей (автоводителей, грибников, туристов и т. п.) система вполне пригодна прямо сейчас, хотя при самолётовождении ещё могут возникать определённые трудности.


[править] Литература


  • Сетевые спутниковые радионавигационные системы / В. С. Шебшаевич, П. П. Дмитриев, Н. В. Иванцев и др.; под ред. В. С. Шебшаевича. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Радио и связь, 1993—408 с.: ил. ISBN 5-256-00174-4

  • «ИНТЕРФЕЙСНЫЙ КОНТРОЛЬНЫЙ ДОКУМЕНТ (редакция 5.0)» Официальное техническое описание параметров и сигнала ГЛОНАСС (pdf, 1,2 Мбайт)

[править] См. также


  • Список космических запусков России

  • ГЛОНАСС-М

  • ГЛОНАСС-К

  • Российский научно-исследовательский институт космического приборостроения

  • ПЗ-90

Спутниковая система навигации


Спутниковая система навигации — комплексная электронно-техническая система, состоящая из совокупности наземного и космического оборудования, предназначенная для определения местоположения (географических координат и высоты), а также параметров движения (скорости и направления движения и т. д.) для наземных, водных и воздушных объектов.

[править]


Материал из Википедии — свободной энциклопедии


Текущая версия (не проверялась)

Перейти к: навигация, поиск





«GPS Navstar», спутник второго поколения


Содержание


[убрать]

  • 1 Основные элементы

  • 2 Принцип работы

  • 3 Современное состояние

    • 3.1 NAVSTAR (GPS)

    • 3.2 ГЛОНАСС

    • 3.3 Бэйдоу

    • 3.4 Galileo

    • 3.5 IRNSS

  • 4 Технические детали работы систем

  • 5 Дифференциальное измерение

  • 6 Различные проекты

  • 7 См. также

  • 8 Примечания

  • 9 Ссылки

[править] Основные элементы


Основные элементы спутниковой системы навигации:

  • Орбитальная группировка, состоящая из нескольких (от 2 до 30) спутников, излучающих специальные радиосигналы;

  • Наземная система управления и контроля, включающая блоки измерения текущего положения спутников и передачи на них полученной информации для корректировки информации об орбитах;

  • Приёмное клиентское оборудование («спутниковых навигаторов»), используемое для определения координат;

  • Опционально: информационная радиосистема для передачи пользователям поправок, позволяющих значительно повысить точность определения координат.

[править] Принцип работы


Принцип работы спутниковых систем навигации основан на измерении расстояния от антенны на объекте (координаты которого необходимо получить) до спутников, положение которых известно с большой точностью. Таблица положений всех спутников называется альманахом, которым должен располагать любой спутниковый приёмник до начала измерений. Обычно приёмник сохраняет альманах в памяти со времени последнего выключения и если он не устарел — мгновенно использует его. Каждый спутник передаёт в своём сигнале весь альманах. Таким образом, зная расстояния до нескольких спутников системы, с помощью обычных геометрических построений, на основе альманаха, можно вычислить положение объекта в пространстве.

Метод измерения расстояния от спутника до антенны приёмника основан на определённости скорости распространения радиоволн. Для осуществления возможности измерения времени распространения радиосигнала каждый спутник навигационной системы излучает сигналы точного времени в составе своего сигнала используя точно синхронизированные с системным временем атомные часы. При работе спутникового приёмника его часы синхронизируются с системным временем и при дальнейшем приёме сигналов вычисляется задержка между временем излучения, содержащимся в самом сигнале, и временем приёма сигнала. Располагая этой информацией, навигационный приёмник вычисляет координаты антенны. Дополнительно накапливая и обрабатывая эти данные за определённый промежуток времени, становится возможным вычислить такие параметры движения, как скорость (текущую, максимальную, среднюю), пройденный путь и т. д.



В реальности работа системы происходит значительно сложнее. Ниже перечислены некоторые проблемы, требующие специальных технических приёмов по их решению:

  • Отсутствие атомных часов в большинстве навигационных приёмников. Этот недостаток обычно устраняется требованием получения информации не менее чем с трёх (2-мерная навигация при известной высоте) или четырёх (3-мерная навигация) спутников; (При наличии сигнала хотя бы с одного спутника можно определить текущее время с хорошей точностью).

  • Неоднородность гравитационного поля Земли, влияющая на орбиты спутников;

  • Неоднородность атмосферы, из-за которой скорость и направление распространения радиоволн может меняться в определённых пределах;

  • Отражения сигналов от наземных объектов, что особенно заметно в городе;

  • Невозможность разместить на спутниках передатчики большой мощности, из-за чего приём их сигналов возможен только в прямой видимости на открытом воздухе.

[править] Современное состояние


В настоящее время работают или готовятся к развёртыванию следующие системы спутниковой навигации:

[править] NAVSTAR (GPS)


Принадлежит министерству обороны США, что считается другими государствами её главным недостатком. Более известна под названием GPS. Единственная полностью работающая спутниковая навигационная система.

[править] ГЛОНАСС


Принадлежит министерству обороны России. Является попыткой восстановить функционировавшую с 1982 года советскую систему. Находится на этапе повторного развёртывания спутниковой группировки (оптимальное состояние орбитальной группировки спутников, запущенных в СССР, было в 1993—1995 гг.). Современная система, по заявлениям разработчиков наземного оборудования, будет обладать некоторыми техническими преимуществами по сравнению с NAVSTAR. Однако в настоящее время эти утверждения проверить невозможно ввиду недостаточности спутниковой группировки и отсутствия доступного клиентского оборудования.

[править] Бэйдоу


Развёртываемая в настоящее время Китаем подсистема GNSS, предназначенная для использования только в этой стране. Особенность — небольшое количество спутников, находящихся на геостационарной орбите.

[править] Galileo


Европейская система, находящаяся на этапе создания спутниковой группировки.

[править] IRNSS


Индийская навигационная спутниковая система, в состоянии разработки. Запуск первого спутника ожидается в 2009 году.[1]

[править] Технические детали работы систем


Рассмотрим некоторые особенности основных систем спутниковой навигации (NAVSTAR и ГЛОНАСС):

  • Обе системы имеют двойное назначение — военное и гражданское, поэтому излучают два вида сигналов: один с пониженной точностью определения координат (~100 м) для гражданского применения и другой высокой точности (~10-15 м и точнее) для военного применения. Для ограничения доступа к точной навигационной информации вводят специальные помехи, которые могут быть учтены после получения ключей от Военного Ведомства США. В настоящее время эти помехи отменены, и точный сигнал доступен гражданским приёмникам, однако в случае соответствующего решения государственных органов стран-владельцев военный код может быть снова заблокирован (в системе NAVSTAR это ограничение было отменено только в мае 2000 года и в любой момент может быть восстановлено).

  • Спутники NAVSTAR располагаются в шести плоскостях на высоте примерно 20 180 км. Спутники ГЛОНАСС (шифр «Ураган») находятся в трёх плоскостях на высоте примерно 19 100 км. Hоминальное количество спутников в обеих системах — 24. Группировка NAVSTAR полностью укомплектована в апреле 1994-го и с тех пор поддерживается, группировка ГЛОНАСС была полностью развёрнута в декабре 1995-го, но с тех пор значительно деградировала. В настоящий момент идёт её активное восстановление.

  • Обе системы используют сигналы на основе т. н. «псевдошумовых последовательностей», применение которых придаёт им высокую помехозащищённость и надёжность при невысокой мощности излучения передатчиков.

  • В соответствии с назначением, в каждой системе есть две базовые частоты — L1 (стандартной точности) и L2 (высокой точности). Для NAVSTAR L1=1575,42 МГц и L2=1227,6 МГц. В ГЛОHАСС используется частотное разделение сигналов, т. е. каждый спутник работает на своей частоте и, соответственно, L1 находится в пределах от 1602,56 до 1615,5 МГц и L2 от 1246,43 до 1256,53. Сигнал в L1 доступен всем пользователям, сигнал в L2 — только военным (то есть, не может быть расшифрован без специального секретного ключа).

  • Каждый спутник системы, помимо основной информации, передаёт также вспомогательную, необходимую для непрерывной работы приёмного оборудования. В эту категорию входит полный альманах всей спутниковой группировки, передаваемый последовательно в течение нескольких минут. Таким образом, старт приёмного устройства может быть достаточно быстрым, если он содержит актуальный альманах (порядка 1-й минуты) — это называется «тёплый старт», но может занять и до 15-ти минут, если приёмник вынужден получать полный альманах — т. н. «холодный старт». Необходимость в «холодном старте» возникает обычно при первом включении приёмника, либо если он долго не использовался.

[править] Дифференциальное измерение


Отдельные модели спутниковых приёмников позволяют производить т. н. «дифференциальное измерение» расстояний между двумя точками с большой точностью (сантиметры). Для этого измеряется положение навигатора в двух точках с небольшим промежутком времени. При этом, хотя каждое такое измерение имеет точность порядка 10-15 метров без наземной системы корректировки и 10-50 см с такой системой, измеренное расстояние имеет погрешность намного меньшую, так как факторы, мешающие измерению (погрешность орбит спутников, неоднородность атмосферы и т. д.) в этом случае взаимно вычитаются. Кроме того, есть несколько систем, которые посылают уточняющую информацию («дифференциальную поправку к координатам»), позволяющую повысить точность измерения координат приёмника до десяти сантиметров. Дифференциальная поправка основана на геостационарных объектах (спутниках, наземных базовых станциях), обычно является платной (расшифровка сигнала возможна только одним определённым приёмником после оплаты «подписки на услугу»). В настоящее время (2006-й год) существует бесплатная европейская система EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Services), основанная на двух геостационарных спутниках, дающая высокую точность (до 30 см), но работающая с перебоями и ненадёжно. В Северной Америке её аналогом является система WAAS.

[править] Различные проекты


Различные проекты, использующие координаты, получаемые от спутниковых систем навигации.

  • OpenStreetMap

[править] См. также




Спутниковая система навигации на Викискладе?

  • Время спутниковых навигационных систем

  • Геокэшинг

  • Trimble

  • CDMA

  • GDOP

Каталог: olderfiles
olderfiles -> У. Ф. Олбрайт Величина еврейского "долга" шу­мерам становилась очевиднее день ото дня в результате посте­пенного, кропотливого проникно­вения в шумерскую литературу
olderfiles -> И с настоящим английским юмором справочник
olderfiles -> Нажмитдин мухитдинов
olderfiles -> Мухитдинов Нажметдин Баукеевич
olderfiles -> История создания и развития
olderfiles -> В книге на основе изучения и обобщения действующего горного законодательства и практики использования недр в Казахстане анализируются понятие и особенности горных правоотношений, принципы пользования недрами, правовые основы
olderfiles -> В качестве замены или дополнения речи; отношение окружающих к состо-янию речи ребенка; занимался ли с логопедом, каковы результаты
olderfiles -> Общество исследователей истории Ряжского края им. В. И. Гаретовского
olderfiles -> Антонио ван Левенгук


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   18


©kzref.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет