Системи за сателитна навигация (част 1)
1. Главна информацияотносно SNS
2. SNS ГЛОНАСС
3. SNS GALILEO (GALILEO)
4. SNS КОМПАС (КОМПАС)
1. Обща информация за СНС
Тази статия ще разгледа основните характеристики и характеристики на три сателитни навигационни системи (ГЛОНАСС,ГАЛИЛЕО, КОМПАС ). И трите SNS се използват за определяне на местоположението на неограничен брой потребители на земя, море, въздух и космос.
Всички SNS имат три сегмента: контролен сегмент (наземни станции), космически сегмент (сателити) и потребителски сегмент (навигационни приемници).
Принципът на действие на сателитните навигационни системи се основава на измерване на разстоянието от навигационния приемник (координатикоито трябва да получите) до сателити, чието положение е известно с висока точност... Съобщението за навигация съдържа алманах (не оперативна информация) и ефемериди (оперативна информация). Информация за позицията на всички спътници се съдържа в алманаха. Алманахът трябва да бъде достъпен за всеки сателитен приемник преди измерването.... Ефемеридата съдържа информация за съответния спътник. Обикновено приемникът съхранява алманаха в паметта след последното изключване и ако не е остарял, незабавно го използва. Има три режима на работа на приемника: „горещ старт“ (уместността на алманаха и ефемеридите), „топъл“ старт (актуалността на алманаха) и „студен“ старт (първоначално включване на навигационния приемник или включване ). Знаейки разстояниетодо няколко спътника на системата и въз основа на алманаха е възможно да се изчисли позицията на обект в пространството. Това се прави с помощта на система от уравнения на псевдоразстояния.
Методът за измерване на разстоянието от сателитния навигационен приемник се основава на сигурността на скоростта на разпространение на радиовълните(скоростта се взема еднаква скоростСвета). Методът се състои във факта, че всеки спътник на навигационната система излъчва точни времеви сигнали, като използва точно синхронизирани с Системно времеатомен бордов часовник... След като получи този сигнал, навигационният приемник синхронизира часовника си със системния часовник. При следващото приемане на сигнали закъснението се изчислява между момента на предаване, информация за който се съдържа в сигнала, и момента на приемане на сигнала. С тази информация се определя обхватът в рамките на обхвата. Поради факта, че няколко сателита са видими по всяко време, сателитът с най-малко закъснение ще бъде в първия пръстен на обхвата, а останалите сателити ще бъдат разположени спрямо първия. След определяне на обхвата до всички спътници, избор на оптимално съзвездие (близо до тетраедъра) и решаване на системата от уравнения, навигационният приемник изчислява координатите на приемника. Всички други параметри на движение (скорост, курс, изминато разстояние) се изчисляват на базата на измерване на времето, необходимо на спътника да се придвижи от един с известни координати към друг.
В действителност следните фактори влияят върху точността на системата:
1) Липса на атомни часовници в повечето навигационни приемници. Този проблем се решава чрез получаване на сигнали от множество спътници. За да се определи позиция в самолет, е необходимо да се приемат сигнали от поне три спътника, а за да се определи позиция в космоса е необходимо да се приемат сигнали от поне четири спътника
2) Нехомогенност на гравитационното поле на Земята, засягаща орбитите на спътниците. Този проблем се решава чрез въвеждане на корекции в орбиталния модел;
3) Нехомогенност на земната атмосфера, поради което скоростта и посоката на разпространение на радиовълните могат да варират в определени граници;
4) Отражения на сигнали от наземни обекти, което е особено забележимо в града;
5) Невъзможност за поставяне на предаватели на сателити голяма мощ, поради което приемането на техните сигнали е възможно само при пряка видимост на открито.
2. SNS ГЛОНАСС
SNS GLONASS е местна сателитна навигационна система. За начало се счита изстрелването на 4 октомври 1957 г. на първия изкуствен спътник на Земята (AES) в историята на човечеството.
SNS GLONASS беше напълно разгърнат през 1995 г. и включваше 24 спътника. Въпреки това, до 2001 г. броят на оперативните спътници намаля до 6. През 2002 г. е направен преход към актуализирана версия на геоцентричната координатна система PZ-90.- PZ-90.02. След това през 2004 г. бяха изстреляни нови спътници ГЛОНАСС-М, които излъчваха два граждански сигнала на честотите L1 и L2. Освен това през 2007 г. беше извършена 1-та фаза на модернизация на наземния сегмент, в резултат на което се увеличи точността на определяне на координатите. Във втората фаза на модернизация на наземния сегмент беше монтирана нова измервателна система с високи характеристики на точност в 7 точки от наземния контролен комплекс. В резултат на това до края на 2010 г. точността на изчисляването на ефемеридите и дрейфа на бордовия часовник се увеличи, което доведе до повишаване на точността на навигационните определения. На 2 септември 2010 г. общият брой на спътниците на ГЛОНАСС беше доведен до 26 - съзвездието беше напълно разгърнато, за да покрие напълно Земята. В резултат на програмата за модернизация на комплексната система за наземно управление от 2011 г., точността на навигационните дефиниции на системата ГЛОНАСС се увеличи с 2-2,5 пъти, което е около 2,8 м за граждански потребители. През февруари 2011 г. първиятСателит ГЛОНАСС-Кв които са били използвани допълнителни сигналив CDMA формат, и диапазонът започна да се овладява L 3.
Спътниците на ГЛОНАСС са в кръгова орбита на средна височина на височина 19 400 km с наклон 64,8 ° и период от 11 часа 15 минути. Тази орбита е оптимална за използване във високи географски ширини (северни и южни полярни региони). Сателитното съзвездие е разположено в три орбитални равнини, с 8 равномерно разпределени спътника във всяка. За осигуряване на глобално покритие са необходими 24 спътника, а за покриване на територията на Русия са необходими 18 спътника. Сигналите се предават при 38°, като се използва дясна кръгова поляризация, с мощност 316-500 W (25-27 dB). Тип ефемериди - геоцентрични координати и техните производни.
Фигура 1 Орбитални равнини SNS GLONASS
Първоначално SNS GLONASS използва диапазоните L 1 и L 2. В тези диапазони се използва честотно разделение на канали с директно разпространение на спектъра чрез умножаване по същата псевдослучайна последователност, вида на модулацията BPSK , броят на каналите е 12 (броят на каналите е по-малък от 24 поради факта, че във всеки един момент има само няколко сателита в зрителното поле). Предвижда се в бъдеще да се използва мултиплексиране с кодово разделение в тези ленти (все още не са известни точно носещите честоти).
Л 1: f = f 0 + kf d1, f 0 = 1602 MHz, fd1 = 562,5 kHz;
L 2: f = f 0 + kf d1, f 0 = 1602 MHz, fd1 = 562,5 kHz
Фиг. 2 Разпределение на честотните канали
Ориз. 3-канални носещи честоти
Навигационното съобщение на GLONASS SNS включва линии, рамки и суперкадри. Системният времеви печат се предава в рамките на времевата рамка. Дължината на линията е 2 s. Рамката съдържа пълния обем на ефемеридите и част от алманаха. Рамката се състои от 15 реда и е с продължителност 30 s. Суперкадърът се състои от 5 кадъра и има продължителност 150 s. Целият алманах се предава в суперкадъра.
В диапазона L 3 се използва кодово разделение ( CDMA ). Носеща честота 1202,025 MHz. Тип модулация QPSK.
Ориз. Разпределение на 4 канала
Суперкадър (с дължина 2 минути) се състои от 8 кадъра (за 24 спътника GLONASS на първия етап на разработка). В бъдеще се планира суперкадър от 10 кадъра и ще има продължителност 2,5 минути за 30 спътника.Всеки кадър (дълъг 15 секунди) се състои от 5 реда (3 секунди).Всеки кадър има пълен набор от ефемериди за текущия сателит и част от алманаховата система за трите сателита.Пълният алманах се предава в един суперкадър.Маркерът за време се намира в началото на реда и се задава от номера на реда на текущия ден според бордовата времева скала на времевата скала.
Фиг. 5 Структурна схемагенератор на сигнали SNS GLONASS L1 / L 2 диапазони
И в трите GLONASS обхвата се използват два типа сигнали за обхват: стандартна точност и повишена точност.
Параметри на сигнала за обхват L 1 и L 2:
1) Сигналите на далекомер със стандартна точност имат следните параметри: дължина на кода 511, период на повторение 1 ms,честотна лента на сигнала 0,5 MHz;
2) Сигналите на далекомер с повишена точност имат следните параметри: дължина на кода 511000, период на повторение 1 s,честотна лента на сигнала 1 MHz.
Параметри на сигнала за точност на стандартния обхват L 3:
1) Псевдо-случаен код за обхват - съкратена последователност на Kasami (в диапазоните L1 и L2 - M-последователност);
2) Тактова честота на псевдослучайния диапазонен код: 10,23 MHz (в обхватите L1 и L2 - 0,511 MHz);
3) Продължителността на псевдослучайния код за обхват остава същата: 1 ms, но кодът за обхват се модулира допълнително с 10-символен код на Хаминг (формата му: "0000110101"). Продължителност на всеки символ на код на Хаминг: 1ms;
4) Сигналите от различни спътници ще бъдат разделени чрез CDMA технология (FDMA честотно разделение се използва в L1 и L2 обхвати);
5) Цифрова информация, предавана като част от излъчения сигнал, се кодира с помощта на конволюционен енкодер;
6) Променена е продължителността на линиите, кадрите и суперкадрите на навигационната информация.Високопрецизните далекомерни сигнали се използват от оторизирани потребители (например въоръжените сили на РФ). Тези сигнали се предават заедно със стандартни прецизни сигнали, но техните параметри са класифицирани.
Системата ГЛОНАСС определя местоположението на обекта с точност до 2,8 метра.
За подобряване на точността на системата ГЛОНАСС,система за диференциална корекцияи наблюдение в чужбина. Първата отвъдморска станция е построена и работи успешно в Антарктида наГара Белингсхаузен». Това осигурява необходимите условия за непрекъснат глобален мониторинг на навигационните полета на космическите кораби ГЛОНАСС. Сегашната мрежа от наземни станции има 14 станции в Русия, една станция в Антарктида и една в Бразилия. .
3. SNS GALILEO (ГАЛИЛЕО)
SNS GALILEO - става проект сателитна системанавигацияЕС и Е Европейската космическа агенция... Също така участва в проектаКитай,Израел,Южна Кореа,Аржентина,Австралия,Брядкост, Чили, Индия, Малайзия.
Сателитите на Галилео са в орбита с височина 23 222 км, орбитален период от 14 часа 4 минути и 42 секунди. Сателитите са разположени в три равнини, наклонени под ъгъл от 56° спрямо екватора, което осигурява едновременна видимост от всяка точка на света по протежение на понечетири устройства. Атомните часовници, инсталирани на сателитите, са с точност до една милиардна част от секундата, което ще осигури точност от около 30 см на ниски географски ширини при определяне на местоположението на приемника. Тип ефемерида - модифицирани кеплеровски елементи.
Ориз. 6 орбитални самолета на SNS GALILEO
Този проект се състоеше от четири етапа:
1) На 28 декември 2005 г. първият спътник беше изведен в орбита GIOVE - А чиято задача беше да тества далекомерни сигнали в няколко диапазона;
2) На 27 април 2008 г. е изстрелян спътник GIOVE - B , чиято задача беше да тества оборудването. Използва се водороден стандарт за време. Той предава няколко модификации на сигнали за обхват в обхвата L 1;
3) Изстрелване на първата група спътници от четири спътника (по два спътника през октомври 2011 г. и през октомври 2012 г.)ГАЛИЛЕО ИОВ;
4) До 2018 г. се планира да се формира пълна орбитална констелация от 30 спътника
Честотни планове
Системата използва мултиплексиране с кодово разделение ( CDMA ) и предаване в няколко честотни диапазона:
1) Обхват L 5 се използва за предаване на сигнали с повишена точност (f 0 = 1176,45 MHz);
2) Обхват E 5 се използва за предаване на сигнали с повишена точност (f 0 = 1207,14 MHz);
3) Обхват E 6 се използва за предаване на търговски сигнал (f 0 = 1278,75 MHz);
4) Обхват L 1 се използва за предаване граждански сигнал(f 0 = 1575,42 MHz);
В диапазона L 1 се предават три сигнала: сигнал с повишена точност (параметрите на сигнала са класифицирани), сигнал със стандартна точност и пилотен сигнал.
Стандартни прецизни параметри на сигнала: дължина на кода 1023, продължителност 4092 μs, честотна лента на сигнала 1 MHz.
Параметри на сигнала с висока точност: дължина на кода 2046, продължителност 8184 μs, честотна лента на сигнала 2 MHz.
Точността на позициониране е 5 m за стандартни прецизни сигнали
4. SNS KOMPASS (KOMPASS )
SNS KOMPASS (KOMPASS ) - Китайска сателитна навигационна система. Оригиналното име на Bidou ( BeiDou).
Този проект се състоеше от три етапа:
1) 2000-2003: експериментална система Beidou от три спътника;
2) до 2012 г.: Регионална система за покриване на територията на Китай и прилежащите територии;
3) до 2020 г.: Глобална навигационна система ("Бейду-2") , който ще се състои от 5 сателита на геостационарна орбита, 27 в орбити на средна височина (21 500 km над Земята) и три спътника на 38 300 km в наклонени орбитални равнини на55 ° към екватора на Земята (един от трите спътника винаги е над територията на Китай).
Ориз. 7 орбитални самолета SNS KOMPASS
Първият спътник, Beidou-1A, беше изстрелян на 30 октомври 2000 г. Вторият, Beidou-1B, беше на 20 декември 2000 г. Третият спътник Beidou-1C беше изпратен в орбита на 25 май 2003 г. като предпазна мрежа. От този момент нататък системата се счита за пусната в експлоатация.На 27 февруари 2007 г. четвъртият спътник също беше изстрелян в рамките на Beidou-1, понякога наричан Beidou-D, а понякога - Beidou-2A. Той действа като предпазна мрежа.През април 2007 г. първият спътник от съзвездието Beidou-2, наречен Compass-M1, беше успешно изведен в орбита. Този сателит е спътник за настройка на честотите Beidou-2. Вторият спътник "Компас-G2" беше изстрелян на 15 април 2009 г. Третият ("Компас-G1") беше изведен в орбита на 17 януари 2010 г. Четвъртият спътник беше изстрелян на 2 юни 2010 г.На 24 февруари 2011 г. бяха разположени 6 оперативни спътника.В Москва се виждат 4 спътника : КОМПАС-G3, КОМПАС-IGSO1, КОМПАС-IGSO2и КОМПАС-М1. На 27 декември 2011 г. "Beidou" стартира в тестов режим, обхващайки територията на Китай и съседните региони.На 27 декември 2012 г. системата беше пусната в търговска експлоатация като регионална система за позициониране със сателитна констелация от 16 спътника.На 8 май 2014 г. системата премина експертна проверка, при която беше установено, че нейната точност е под 1 метър.
Стандартни прецизни параметри на сигнала: дължина на кода 2046, продължителност 1 ms, честотна лента на сигнала 2 MHz.
Параметри на сигнала с висока точност: дължина на кода 10230, продължителност 1 ms, честотна лента на сигнала 10 MHz.
Системата използва кодово разделение и трилентово предаване:
1) Диапазон Е 2 се използва за предаване на стандартни прецизни сигнали(f 0 = 1561.098 MHz);
2) Обхват E 5 се използва за предаване на стандартни прецизни сигнали(f 0 = 1207.14 MHz);
3) Обхват E 6 се използва за предаване на сигнали с повишена точност(f 0 = 1268.58 MHz).
Навигационното съобщение NAV D1 (стандартна точност) се предава под формата на суперкадри с продължителност 12 минути. Всеки суперкадър се състои от 24 кадъра с продължителност 30 секунди. Всеки кадър се състои от 5 подкадъра с продължителност 6 s. Подрамката се състои от 10 думи. Подфреймове от 1 до 3 се използват за предаване на ефемериди, подфреймове 4 и 5 се използват за предаване на алманах и информация за времето с други навигационни системи.
Навигационното съобщение NAV D2 (повишена точност) се предава под формата на суперкадри с продължителност 6 минути. Всеки суперкадър се състои от 120 кадъра с продължителност 3 s. Всеки кадър се състои от 5 подкадъра. Подрамката се състои от 10 думи. Подкадър 1 се използва за предаване на ефемериди, а подкадър 5 се използва за предаване на алманах и информация за времето с други навигационни системи.
Навигационните съобщения включват основно: сателитни ефемериди, изместване на бордовата времева скала; параметри на модела на йоносферното закъснение; информация за работата на спътника; Доплеров изместване, информация за съзвездието и така нататък
литература:
1) Bakke A.V. Курс от лекции по SSVE;
Въведение
Днес в света има няколко навигационни системи, които използват изкуствени земни спътници, но има само две, които предлагат наистина глобална услуга за позициониране почти навсякъде на нашата планета: руската GLONASS и американската NAVSTAR. Именно към тях обикновено се отнася популярната абревиатура GPS.
Общи принципи на функциониране на СНС
SNS GLONASS и NAVSTAR са създадени въз основа на следните изисквания: глобалност, устойчивост на шум, непрекъснатост на работа, независимост от метеорологичните условия, терен, степен на подвижност на обекта.
Най-важните от тези изисквания:
· Наличност - степента на вероятност за работоспособността на SNS преди използването и в процеса на прилагане;
· Интегритет – степента на вероятност за откриване на системна повреда в рамките на даден период от време;
· Непрекъсваемост на обслужването – степента на вероятност за поддържане на непрекъсната работоспособност на системата за даден период от време.
Даден период от време се счита за най-важен за потребителя (например кацането на лайнера).
ICAO, агенцията на ООН, която определя международните стандарти за гражданското въздухоплаване, за да подобри безопасността на авиацията, е поставила строги изисквания за основните параметри на SNA (от 0,999 до 0,99999).
Основата на концепцията на NAVSTAR и GLONASS беше: независимост (определяне на необходимите навигационни данни в оборудването на потребителя) - това усложнява оборудването на потребителя, но не значително; неизискващ (всички изчисления в потребителското оборудване се правят на базата на пасивно получени сигнали от спътника с известни орбитални координати). Комбинацията от независимост и липса на търсене дава на SNA неограничен пропускателна способност(произволен брой потребители могат да използват SNS по всяко време).
Целият резултат от SNS се постига чрез взаимодействието на 3 сегмента: пространство, управление и потребители.
Космически сегмент.
Точността на позициониране зависи от относителната орбитална позиция на спътниците и параметрите на техните сигнали. Необходимо е в зоната на видимост на потребителя да има 3-5 НСА.
На практика орбиталната структура е изградена така, че да са 6. Има и резервни спътници.
Основната задача на НСА е формирането и излъчването на сигнали, необходими за решаване на навигационни проблеми. Състав на оборудването на АНС: радиопредавателно оборудване - за предаване на навигационен сигнал и телеметрична информация; радиоприемна апаратура - за приемане на команди от наземни контролни комплекси; антени; бордови стандарт за време; слънчеви и акумулаторни батерии и др.
Сигналите на NSA имат 2 компонента: далекомер (за определяне на навигационните параметри - обхвата до NSA, вектора на скоростта на потребителя, неговата пространствена ориентация); услуга (съдържа информация за координатите на спътника) и ГЛОНАСС често се наричат мрежа, тъй като синхронизирането на спътника и интегрирането им в мрежа е важно.
В SNS има такава концепция като заглушаване (потискане на сигнала на вражеската SNS, причиняване на смущения), спуфинг (подмяна на сигнал) и анти-спуфинг (отбранителна реакция на SNS към спуфинг).
Контролен сегмент
Този сегмент се състои от основна станция, комбинирана с изчислителен център; групи от контролно-измервателни станции (КИС); наземен стандарт за време и честота.
CIS (разположени възможно най-равномерно) наблюдават спътници, получават навигационни сигнали, извършват първична обработка на информация и обменят данни с главната станция. След това сигналът се обработва математически в главната станция и се изчисляват корекциите.
Наземният стандарт е по-точен, така че всички останали са синхронизирани с него.
Потребителски сегмент
Всички потребители могат условно да бъдат разделени на три вида: военни, частни и граждански.
Състои се от:
· Радиочестотен път – приема радиосигнали от спътника, тяхната първична обработка;
· Компютър - за вторична обработка (избор на навигационна информация, изпълнение на алгоритъма за избор на оптимално съзвездие и изчисляване на пространствените координати и вектора на скоростта на потребителя).
Определяне на координатите на спътника
При съществуващия подход към изграждането на SNS те се опитват да прехвърлят максимално възможно количество изчисления в наземния контролен комплекс. CIS са разположени в ограничени зони и не осигуряват непрекъснато наблюдение на спътника. Резултатите от наличните наблюдения се подлагат на математическа обработка и въз основа на тези данни се прави прогноза за параметрите на орбитата (ефемеридите) до следващата прогноза.
Ефемерида - предсказано от алгебрични изчисления, орбитални параметри и техните производни.
Алманах - набор от информация за сегашно състояние SNS като цяло.
Прецесия - движение по конус.
Нутациите са малки флуктуации.
Геоцентрична инерциална координатна система
Координатна система, състояща се от три оси (X, Y, Z) и начало на координати O, разположени в центъра на тежестта на Земята. Оста X е насочена от точка O към точката на Овен (пролетно равноденствие) и минава в екваториалната равнина; Y - допълва X вдясно в екваториалната равнина; Z - съвпада със земната ос на въртене и минава през полюсите.
Геоцентрична мобилна система
Подобно на инерциалната система, единствената разлика е в оста X, преминаваща през главния меридиан (Гринуич).
Геодезическа система
Посочва координатите на точка спрямо земната повърхност. Географската ширина е ъгълът между отвеса, минаващ през точката и екваториалната равнина.
Географска дължина е ъгълът между равнината на главния меридиан и равнината на меридиана, минаваща през точката.
Невъзмутимо (Кеплерово движение) е движение, което се влияе само от гравитацията на Земята и центърът на тежестта на тялото е в центъра на тежестта на Земята.
Смущаващи фактори
· Привличането на Луната и Слънцето;
· Налягане на светлинното излъчване на Слънцето;
· Неравномерност на гравитационното поле на Земята;
· Устойчивост на средата по време на движение на спътника.
Анализирайки тези фактори, можем да направим изводи:
екваториалните орбити имат най-стабилна форма, но положението на орбиталната равнина и орбитата в тази равнина са нестабилни;
полярните орбити имат стабилна орбитална равнина, но относително големи промени във формата на орбитата;
наклонените орбити i≈60 ° имат компромисна стабилност на параметрите.
GLONASS и NAVSTAR използват наклонени орбити на средна височина (i≈60°).
Ъгъл i - нарича се ъгълът между екваториалната и орбиталната равнина. i≈90 ° - полярна орбита; i = 90 ° - полярен; i = 0 ° - екваториален.
Важен фактор е и ъгловата скорост (векторна величина, която характеризира скоростта на въртене на тялото). В кръгови орбити той е по-стабилен, така че се използват от GLONASS и NAVSTAR.
Характеристики на сателита
Зона за гледане.
Това е участък от земната повърхност, върху който е възможно да се получават сигнали от спътника и да се наблюдава. Центърът на тази зона е географското местоположение на спътника (в пресечната точка на земната повърхност и линията, свързваща центровете на тежестта на Земята и спътника).
Колекцията от такива местоположения се нарича сателитна пътека.
Радио хоризонт - условна линия, по-малка от истинския хоризонт с 5-10 ° - размера на маската.
Зона на видимост.
Областта на небето, в която спътникът се наблюдава от момента, в който се издигне над хоризонта, до момента, в който залязва над хоризонта.
Продължителност на наблюдението.
Периодът от време, през който потребителят гледа NCA. Максимум, ако потребителят е на пистата NKA. Зависи от височината на полета и от орбиталния период.
орбитално пространство за сателитна навигация
Навигационни проблеми и методи за тяхното решаване
Набор от точки със същия обхват до сателита (R) образуват позиционна повърхност, чийто център съвпада с фазов центърпредавателна антена.
При получаване на 2 повърхности на позиция получаваме линия на позиция - набор от точки с 2 зададени стойностинавигационен параметър R.
Параметърът за навигация е геометричен параметър, който съвпада с параметъра за радионавигация.
Пресичането на 2 сфери дава линия на позиция под формата на кръг, което причинява неяснота в местоположението, тъй като получаваме две линии на позиция, пресичащи се на две места. Това се елиминира чрез въвеждане на друга линия на позиция, или Допълнителна информацияотносно местоположението.
Метод на далекомер
Ri е разстоянието между потребителя и спътника; Xi, Yi, Zi - NSV координати; X, Y, Z - координати на потребителя.
Има неяснота, тъй като координатите на потребителя са разположени в пресечната точка на трите повърхности на позицията. Неяснотата се елиминира чрез познаване на приблизителните координати на потребителя, а ако това не е възможно, се използва обхватът до третия спътник.
За наземен потребител линията на положение е кръг на повърхността на Земята. Въпреки това, височината на консуматора често е неизвестна и тъй като Земята не може да се приеме и повърхността на позицията (не е идеална форма), е необходимо да се използват минимум не 3, а 4 NSA.
Ако вземем предвид също, че често някои NSA са близо до радио хоризонта (което е изключително неизгодно от гледна точка на приемането на радиосигнал), остава очевидно, че е необходимо да се използват 5-6 NSA, които определят орбиталната структура на SNS. При този метод се пренебрегва Δt - несъответствието във времевите скали (поради несинхронизация и вземане на първоначалните данни не по едно и също време).
Метод на псевдообхват
Δt е постоянна стойност. Следователно при измерване на обхвата до i-тия спътник се получава псевдообхват R'i = Ri + ΔR (ΔR = c * Δt).
В това уравнение има 4 неизвестни (X, Y, Z, ΔR). Следователно е необходимо и априорно познаване на координатите на потребителя, в в противен случай, е необходимо да се използват не 4, а поне 5 NSA, което е трудно изпълнимо на практика.
Строгите изисквания на този метод се изпълняват само от средноорбитален SNS. Положително качествоТози метод е, че след като установи постоянна грешка ΔR = c * Δt, потребителят намира Δt, което му дава възможност да синхронизира оборудването си със стандарта за време на NSA.
Определяне на пространствената ориентация на потребителя
Една от важните задачи е да се определи пространствената ориентация на потребителя. Един от начините за решаване на този проблем:
Инсталираме SNS приемници в 2 точки A и B на потребителя. Приемниците едновременно измерват 2 обхвата до i-тия спътник с известни координати. Отчитаме фазовата разлика на сигналите, получени от A и B. Решава се система от 3 уравнения, които получаваме в резултат на измерване на поне 3 диапазона.
Радиосигнали
Навигационните параметри на SNS се определят чрез съответните параметри на радиосигнала. Основните навигационни параметри на радиосигналите са:
· Обхват (определя се чрез закъснението на сигнала);
· Радиална скорост (чрез доплеров изместване).
NAVSTAR използва кодово разделение, докато GLONASS използва честотно разделение.
Потребителят често получава сигнали от различни спътници по едно и също време, следователно е необходим приемник с корелатор (вид филтър, който изчислява стойността на корелационната функция между получения и референтния сигнал).
Шумоподобни сигнали (NLS)
NPS – използват се за постигане на високо прецизно измерване на параметрите на навигационния сигнал. ShPS имат висока устойчивост на шум, поради факта, че ширината на спектъра е по-голяма от ширината на спектъра на шума. SHPS имат голяма база и позволяват висока резолюция.
Базата на сигнала е продукт на ефективната продължителност на сигнала по неговата ефективна ширина на спектъра.
В съвременните SNS се използва NLS с фазово изместване (последователност от радиоимпулси, чиито начални фази имат дискретни стойности, редуващи се по определен закон.
Фактори, влияещи върху точността на определяне на потребителския вектор
Източниците на грешка в диапазона могат да бъдат разделени на 3 групи:
Въведено от контролно-измерителния комплекс и оборудване на навигационния спътник.
2. Възникване по пътя на разпространение на сигнала.
Въвежда се от приемника-индикатор на потребителя (зависи от качеството на оборудването на потребителя).
Грешките на първата група се дължат на несъвършенството на времево-честотната и ефемеридна поддръжка на спътника. Те зависят от качеството на бордовото и KIS оборудване, от стабилността на честотата и стандарта за време. Днес с помощта на CIS се извършва постоянен мониторинг на стандартите на всеки спътник и корекцията се изчислява индивидуално.
В сателитното оборудване има и групово забавяне на навигационния сигнал - това е интервалът от време между изходния навигационен сигнал в центъра на предавателната антена и изходния сигнал на бордовия честотен и времеви стандарт. (Измерено по време на сглобяване и калибриране на хардуера).
Релативистичните и гравитационните грешки също са важни за SNS на средна надморска височина, поради разликите в скоростите на NSA и консуматора, както и разликите в гравитационния потенциал в точките на местоположение на NSA и консуматора.
Най-малко предвидими са грешките от втората група.
Пречупването на радиовълните е кривината на пътя на разпространение на радиовълните. Причинява се от нехомогенности и промени в диелектричната грешка с височината. Зависи от налягане, влажност, температура.
Малките ъгли са неблагоприятни за разпространението на радиовълните, тъй като пречупването достига максимална стойност... Следователно ъгълът на маската (5-10 °) се взема предвид при определяне на радио хоризонта.
Рефракцията се пренебрегва през нощта. NAVSTAR има наблюдения за количеството свободни електрони в йоносферата. Това липсва в ГЛОНАСС.
Многопътното приемане се отразява негативно на дефиницията на консуматорския вектор. Особено се усеща от потребителя на авиацията, поради голямата надморска височина от отразяващи обекти.
ГЛОНАСС
Състои се от 24 спътника в 3 орбитални равнини. Орбиталните равнини са разположени на 120 ° една от друга. Във всяка орбитална равнина има 8 спътника, с изместване на ширината от 45 °. Орбитите на спътниците са много близки до кръгови, височината е 18840-19440 km (номинална - 19100 km). Наклонът на орбитите е i = 64,8 °. Орбиталната структура е изградена така, че от всяка точка да се наблюдават поне 4 спътника.
Непрекъсваемостта на навигационното поле е осигурена на надморска височина 2000 км. Системата запазва пълната функционалност в случай на повреда на 6 сателита (ако по 2 във всяка равнина)
Интервалът на повторение на маршрутите на NSV и съответно на зоните на радиовидимост от наземните потребители е 17 завъртания или 7 дни 23 часа 27 минути. От това следва, че GLONASS SNS не е резонансен (синхронен), т.е. спътниците в своето орбитално движение нямат резонанс (синхронизъм) с въртенето на Земята. Поради това смущаващото влияние на гравитационното поле има по-слаб ефект върху работата на системата, поради което орбиталното съзвездие на ГЛОНАСС е по-стабилно от NAVSTAR. Не са необходими допълнителни корекции на орбиталното съзвездие на ГЛОНАСС.
Защото ограничено количествогориво в спътника, прехвърлянето на друга орбита се извършва изключително рядко, ако е необходимо.
Инжектирането на спътник в орбита се извършва по схемата, 3 спътника наведнъж (3 етапа): инжектиране в междинна кръгова орбита с височина около 200 km; прехвърляне на елипсовидна орбита с перигей 200 km и апогей 19 100 km и наклон 64,3 °; прехвърляне на кръгова орбита 19100 км. С течение на времето този процес отнема от седмица до месец.
Всички системи и специално оборудване на НСА са поставени в херметически затворен контейнер с диаметър 1,35 m. На повърхността на контейнера, обърната към Земята, са монтирани антенно-захранваща система и панел от ъглови рефлектори.
От противоположната страна има резервоари за гориво. НСА са оборудвани със слънчеви панели, широки 7,23 м. Теглото на апарата е 1487 кг. Времето на активно съществуване е до 5 години и се работи за подобряването му – до 12-15 години. Част от оборудването:
Бордови хронизатор - за формиране на високо стабилни честоти и бордова времева скала (цезиев атомен стандарт) 207 кг.
2. Бордов навигационен предавател, състоящ се от: оборудване за формиране на навигационни сигнали и антенно-фидерно оборудване. За да се подобри надеждността, някои блокове се дублират. Превключването в режим на готовност се извършва автоматично или от земята.
Антено-фидерната система е конструктивно фазирана решетка от 2 групи спирални радиатори (4 централни и 1 периферна пръстеновидна). Конструкцията позволява едновременна работа на L1 и L2 честоти.
Координатната система е геоцентрична инерционна PZ-90.
Контролен сегмент
Състои се от:
· Център за управление на системата.
· Централен синхронизатор.
· Системи за фазов контрол.
· Оборудване за контрол на място.
Функции на наземния сегмент:
· Измервания на траекторията за изясняване на сателитните орбити;
· Измервания на времето за определяне на несъответствието на бордовото време спрямо системната скала;
· Синхронизация на бордови везни;
· Формиране и разтоварване на служебна информация на спътници (алманах, ефемериди, поправки);
Контрол върху работата бордови системи NCA.
Мрежата от станции GLONASS се сравнява с NAVSTAR по това, че станциите се намират на територията на собствената им страна.
Измерването на промените в траекторията се извършва по метод на запитване (чрез доплеров изместване).
Потребителски сегмент
След получаване и обработка на навигационните сигнали, оборудването на потребителя измерва и изчислява навигационните параметри: псевдообхват и псевдоскорост; изчислява геоцентрични координати, преобразува ги в геодезически координати, изчислява вектора на скоростта и височината; намира корекцията на местната времева скала спрямо системното време.
Интерфейс
Интерфейсът е списък с изисквания, описания и технически стандарти на сигнали, чрез които информацията се предава от космическия сегмент към потребителя. (2 носещи честоти L1-1600MHz, L2-1250MHz)
Интерфейсът на системата ГЛОНАСС е без търсене, което означава, че сигналите се излъчват непрекъснато на честотите L1 и L2 и всеки потребител в произволен момент от време получава информация, докато е в пасивен режим.
Използва се честотно разделение. Няма неяснота, тъй като потребителят не може да получава едновременно сигнали от два антиподни спътника.
ГЛОНАСС време
Той се основава на стандарта за честота на водорода, чиято дневна нестабилност е 5 * 10 -14 s. UTC се различава от времето на GLONASS с цял брой часове (с +3 часа 00 минути 00 секунди).
Поради факта, че GLONASS се използва в приложения, които са изключително критични за надеждността на навигационната информация, като например авиация, военни операции на войски, морска навигация и др., голямо значение се отдава на контрола на целостта на радиото навигационно поле. Заключавам, навигационната информация, предадена от него.
Самоконтрол на борда на NSA
Сателитите на ГЛОНАСС осигуряват автономно непрекъснато наблюдение на функционирането на основните бордови системи.
Наземен контрол
Има 2 вида знаци за условие: Bn - NCA е подходящ; Cn - не е приложимо. Bn се получава от потребителя по-рано от Cn. Но потребителят може да използва своята информация на своя собствена отговорност (в NAVSTAR). В ГЛОНАСС условна годност. Зависи какво оборудване на борда на АНС се е повредило. автономен контролцелостта в приемника на потребителя. Същността на метода е, че за определяне на вектора на потребителя (вектор на скоростта, ширина, дължина, надморска височина и време) са достатъчни 4 NSA. Ако има 5-ти сателит в обхвата на видимост, можете да проведете 5 сесии, като изключите 1 от сателитите на свой ред, и да определите дефектния сателит.
Пълното съзвездие NAVSTAR се състои от 24 активни и поне 3 резервни NSV. Работещите космически кораби се движат по 6 кръгови орбити, които са наклонени 50° спрямо екваториалната равнина и 60° една спрямо друга. Височината на движението на НСА = 20180 км. Периодът на циркулация е 11 часа 58 минути.
NSA са разпределени по такъв начин по орбити, че във всяка точка на земната повърхност се наблюдават 5 NSA (Изключения са полярните и субполярните области). Използват се няколко вида NSA. В средата на 80-те години бяха изстреляни първите няколко спътника "Блок-1". От 1989 г. в орбита са изведени спътници от серия Блок-2. През 1994 г. всички NSA от серия Block-1 преустановиха дейността си и 24 Block-2 вече бяха в експлоатация. След това имаше поредица "Block-2R" от 1996 г. и нова серия (до 2006 г.) "Block-2F".
Размерите на NSA са 1,5 м ширина, а дължина 5,3 м. Състав на оборудването: честотни стандарти, предаватели, честотен синтезатор, блок за генериране на навигационен сигнал, 1 главен и 2 резервни бордови компютъра, системи за ориентация и корекция на орбита, телеметрия, приемане и препредаване на сигнали от наземния контролен комплекс, система за термично управление (панели на радиатора и нагревателни елементи) и захранване (слънчеви панели, а на сянка - батерии).
За предаване на навигационни сигнали се използват фазирани антенни решетки, базирани на спирални излъчващи елементи. В линията за обмен на данни между спътника и наземния контролен комплекс се използват спирално-конични и конични антени.
Бордовата телеметрична подсистема предава данни за състоянието на бордовото оборудване към наземния контролен сегмент по радиоканал. Корекциите се предават от Земята по същия канал. С помощта на специален сигнал, изпратен от спътника и препратен обратно, се определя орбитата на спътника.
Канал "Earth-Board" isp. Честота 2227,5 MHz; "Борд-Земя" - 1783,74 MHz. Сателитите Block-2F са били офлайн повече от 60 дни.
Контролен сегмент
Контролният сегмент следи движението на спътника, елиминира натрупаните грешки и извършва корекция на орбитите. Познавайки координатите на наземните станции, имащи стандарт за време, е възможно да се измери псевдообхватът до спътника и да се изчисли точната позиция на спътника в орбита.
На главната станция се получава и астрофизична и метеорологична информация, за да се определи ефемерида, като се вземат предвид корекциите, произтичащи от промени във времето, слънчеви изригвания и др.
Наземните станции също получават информация за състоянието на бордовото оборудване. В случай на откриване на неизправност се вземат решения относно работата на NSA.
Потребителски сегмент
По същия начин ГЛОНАСС се състои от: приемници и някои допълнителни устройства (антени, интерфейс със задвижващи механизми, спомагателен софтуер).
Обхват на SNS NAVSTAR:
· Военни задачи (насочване и насочване);
· Авиация (полагане на курс, автоматично кацане);
· Морски транспорт (позициониране, полагане на курс);
· сухопътен транспорт(контрол на движенията);
· Геодезия и картография (картографиране);
· Строителство (мостове, тунели);
· селско стопанство(маркиране на земеделска земя);
· Спасителни работи;
· Частна употреба в ежедневието (лов, туризъм).
Системен интерфейс
Той включва списък с изисквания, описания и технически стандарти на сигнали, предавани от космическия сегмент към потребителя. За предаване на навигационни сигнали от спътника се използват две честоти: L1 1575,42 MHz; и L2 1227,6 MHz. Използва се кодово разделение на сигналите (Всички NSA работят на две честоти, но всеки канал има свой собствен код).
Интерфейсът на системата NAVSTAR, както и GLONASS, е без заявка.
псевдослучайни диапазонни кодове:
· P-код - основният код за обхват. Индивидуално за всеки сателит (скорост на предаване на информация 10,23 Mbit/s)
Y-код - вместо P-код, когато е включен режимът за предотвратяване на преднамерени смущения
C / A - отворен код... Първо използван от лицензирани потребители.
Груповото закъснение не надвишава 15 ns.
GPS времето се различава от UTC с цял брой секунди, тъй като UTC постоянно се коригира и скалата на GPS време трябва да е относително непрекъсната. В оборудването на потребителя има устройство за превод
GPS време в UTC с точност от 90ns.
Проект Галилео
Галилей(Galileo) е съвместен проект на спътниковата навигационна система на Европейския съюз и Европейската космическа агенция, част е от транспортния проект „Трансевропейски мрежи
Космическият сегмент ще се обслужва от наземна инфраструктура, която включва три контролни центъра и глобална мрежа от предавателни и приемни станции.
За разлика от американския GPS и руския ГЛОНАСС, системата Galileo не се контролира от националните военни ведомства, но през 2008 г. Европейският парламент прие резолюция „Значението на космоса за сигурността на Европа“, която позволява използването на сателитни сигнали за военни операции, провеждани в рамките на европейската политика за сигурност... Сателитите на Galileo ще бъдат изведени в орбити с височина 23 222 км, преминавайки една орбита за 14 часа 4 минути и 42 секунди и завъртайки се в три равнини, наклонени под ъгъл от 56° спрямо екватора, което ще осигури едновременна видимост от всяка точка на света. света най-малко четири устройства. Грешката във времето на атомните часовници, инсталирани на спътници, е една милиардна част от секундата, което ще осигури точност на определяне на местоположението на приемника от около 30 см на ниски ширини. Поради по-висока орбита от GPS сателитите, точността до един метър ще бъде осигурена на географската ширина на полярния кръг.
Всяко устройство "Галилео" тежи около 700 кг, размерите му със сгънати слънчеви панели са 3,02 × 1,58 × 1,59 м, а разгърнато - 2,74 × 14,5 × 1,59 м, захранването е 1420 W на слънце и 1355 W на сянка. Прогнозният експлоатационен живот на спътника е над 12 години.
Първа стъпка
Първата фаза е планиране и дефиниране на задачи.
Първият експериментален спътник на системата Галилео беше изведен в изчислена орбита с височина 23 222 км с наклон 56 ° на 28 декември 2005 г. (GIOVE-A). Основната задача на GIOVE-A беше да тества далекомерните сигнали на Galileo във всички честотни ленти.
Втора фаза
Вторият тестов спътник на Галилео GIOVE-B беше изстрелян на 27 април 2008 г. и започна да предава сигнали на 7 май 2008 г. Основната задача на GIOVE-B е да тества предавателното оборудване, което е възможно най-близо до бъдещите серийни спътници. GIOVE-B е първият сателит, който използва водороден мазер като часовник.
И двата спътника GIOVE са проектирани за тестване на инструментите и характеризиране на сигнала.
Трети етап
Третият етап се състои в извеждане в орбити на четири спътника Galileo IOV, които, когато бъдат изстреляни по двойки (два на 20 октомври 2011 г. и още два през октомври 2012 г.), ще създадат първото мини-съзвездие Галилео. Изстрелванията ще се осъществят с ракета "Союз-СТБ". Сателитите ще бъдат разположени в кръгови орбити на височина от 23 222 км.
През декември 2011 г. Галилео предаде първия тестов навигационен сигнал на Земята – два спътника успешно включиха своите предаватели. Galileo включи основната антена в L-обхвата (1,2-1,6 GHz), от която беше предаден първият навигационен сигнал за Galileo. На 12 октомври 2012 г. в орбита бяха изведени още 2 спътника от проекта Галилео, първото позициониране от космоса стана възможно, тъй като са необходими поне четири спътника.
Създаване на наземен сегмент: три контролни центъра, пет контролни станции за сателитно съзвездие, 30 контролни приемни станции,
Центровете за управление ще бъдат разположени във Фучино (Италия) и Оберпфафенхофен (Германия). Способността на системата Galileo да информира директно потребителите за нивото на интегритет на сигнала представлява основна съществена разлика от другите сателитни навигационни системи.
Първите видове услуги трябва да бъдат представени през 2014 г., всички видове услуги - не по-рано от 2016 г.
Световната мрежа от станции на Galileo ще се контролира от Центъра за управление, разположен във Фучино (Италия). Корекции в сигнала за определяне на координатите от спътници ще се правят на всеки 100 минути или дори по-малко.
Четвърти етап
Предполага се, че четвъртият етап от проекта ще стартира от 2014 г.
До 2015 г. в орбита ще бъдат изведени още 14 спътника, а останалите до 2020 г.
След завършване на разполагането на съзвездието, спътниците ще осигурят във всяка точка на планетата, включително Северния и Южния полюс, 90% вероятност за едновременно приемане на сигнал от четири спътника. На повечето места на планетата шест спътника на Галилео ще бъдат едновременно в полето на видимост, което ще позволи да се определи местоположението с точност до един метър. За максимална синхронизация спътниците на Галилео са оборудвани с ултра-прецизни атомни часовници на базата на рубидий-87 с максимална грешка до една секунда на три милиона години.
СИСТЕМА ЗА ГЛОБАЛНО ПОЗИЦИОНИРАНЕ(английски Global Positioning System, съкратено GPS; понякога наричан GSM - Global Positioning System), система за радио позициониране, използваща навигационни спътници. Такива системи предоставят денонощна информация за триизмерна позиция, скорост и време за потребители с подходящо оборудване (GPS-приемник; Glospace) и разположени на или близо до земната повърхност (а понякога и извън нея). Първата GPS система, широко достъпна за цивилни потребители, беше NAVSTAR, управлявана от Министерството на отбраната на САЩ. Негова собствена система също е разработена в СССР, но се използва изключително за военни цели (до 1991 г. използването на GPS на територията на СССР по принцип беше забранено, с изключение на военните). Първият спътник ГЛОНАСС е изведен от Съветския съюз в орбита на 12 октомври 1982 г. На 24 септември 1993 г. системата е официално пусната в експлоатация. Необходимият брой спътници, 24, е достигнат до 1995 г., но по-късно, поради икономически и политически трудности, орбиталната констелация е намалена. През 2007 г. започна комерсиалното използване на вътрешната система ГЛОНАСС (съкратено от Глобална навигационна сателитна система). Системата Galileo, разработена от страните от ЕС, е в процес на разработка.
Американската система NAVSTAR започва с изстрелването на първия спътник през февруари 1978 г.
Повечето навигационни приемници използват ефекта на Доплер за получаване на информация за скоростта. Системата се формира от 24 спътника, разположени в точно определени орбити. Те предават непрекъснати сигнали до приемници на сушата, в морето, във въздуха и от космоса. GPS се използва за позициониране, навигация, картографиране, маршрутизиране, време и синхронизиране на събития. Орбитите на спътниците са разположени между приблизително 60 градуса северна и южна ширина. Това гарантира, че сигналът от поне някои сателити може да бъде получен навсякъде по всяко време.
GPS приемникът използва сателитни сигнали за измерване на разстоянието от всеки от четирите (или повече) спътника, които в момента са в полезрението му. Алманах (астрономически календар) в приемно устройство, който се актуализира с коригиращи сигнали от спътници, определя точно къде са спътниците в момента. Познавайки позицията на четирите спътника и разстоянието до всеки от тях, приемникът може да изчисли собствената си скорост. Стандартните приемници могат да записват позиция с точност до няколко метра и време - до 1 милионна част от секундата. Най-новите приемнициимат точност до няколко сантиметра.
GPSосигурява единен световен стандарт за измерване на пространството и времето. Неговата точност позволява на самолетите да летят по-близо един до друг, по по-директни маршрути и подобрява безопасността на полетите.
Сигналът NAVSTAR съдържа т.нар. "Псевдослучаен код" (PRN - псевдослучаен код), ефемерида (ефимерида) и алманах (алманах). Псевдослучайният код се използва за идентифициране на предаващия спътник. Всички те са номерирани от 1 до 32 и този номер се показва на екрана на GPS-приемника по време на неговата работа. Броят на PRN номерата е по-голям от броя на сателитите (24), тъй като това улеснява поддръжката на GPS мрежата: нов сателитможе да бъде пуснат, тестван и пуснат в експлоатация дори преди старият да се повреди. Такъв сателит просто ще бъде назначен нов номер(от 1 до 32).
Данните за ефемериди, непрекъснато предавани от всеки спътник, съдържат такава важна информация като състоянието на спътника (работещо или неработещо), Текущата датаи времето. Данните от алманаха ви казват къде трябва да бъдат всички GPS сателити през деня. Всеки от тях предава алманах, съдържащ параметрите на неговата орбита, както и всички останали спътници в системата.
Двадесет и четири спътника се въртят около Земята на височина от прибл. 20 хиляди км На всяка от шестте орбитални равнини има четири спътника. Въпреки факта, че орбитите са точно проверени, все още възникват грешки и спътниците предават навигационни корекции към GPS приемниците, за да актуализират алманахите. Навигационните корекции се съобщават на спътниците от наземни станции, които непрекъснато проследяват тяхната позиция и скорост.
Определяне на обхвата
GPS приемникът определя своята позиция, като изчислява разстоянието до всеки от четирите спътника, точно местоположениекоето е известно. Всеки сателит предава сигнали; отнема известно време, за да стигнат до приемника. Вградените часовници на приемника са синхронизирани с атомните часовници на сателитите, което позволява да се изчислят времената за преминаване на сигнала. Разстоянието до всеки спътник се изчислява от времето за преминаване на сигнала и скоростта на разпространение на радиовълните. Използвайки техника, наречена триангулация, измерените разстояния се комбинират с позицията на сателитите, за да се определи местоположението на приемника.
GPS(Global Positioning System, система за глобално позициониране) - система за определяне на позицията на обекти въз основа на използването на изкуствени спътнициЗемята. Точността на системата е от 2 до 100 m, в зависимост от вида на крайното оборудване. GPS навигаторите са широк клас устройства от гледна точка на практическо предназначение и дизайн, предназначени да определят местоположението на обекти и да определят параметрите на тяхното движение директно от тяхното местоположение или на разстояние. Принципите на тяхното изграждане се основават на използването на GPS, компютърни технологии и телекомуникационни системи и мрежи, преди всичко Интернет. GPS навигаторите са намерили широко приложение във военните дела, във всички видове транспорт и в ежедневието. Напредъкът в микроелектрониката и компютърните технологии направи възможно намаляването на размера на крайното оборудване, инсталирано на мобилни обекти, като същевременно се увеличи техните функционални и експлоатационни характеристики. В резултат на това се появиха различни модификации, предназначени за лична употреба извън транспортната среда (директно от човек), по-специално инсталирани на PDA и лаптопи. Малките GPS навигатори включват GPS локатори и навигационни часовници. GPS-локаторите осигуряват контрол (включително денонощен) на местоположението на проследяващи обекти, например деца, пробационни лица, хора с болест на Алцхаймер.
ГЛОНАСС(Глобална навигационна сателитна система) - руски аналог на GPS. През юни 2005 г., с постановление на правителството на Руската федерация, беше взето решение за поетапно (до 1 януари 2009 г.) оборудване на ГЛОНАСС (или комбинирани ГЛОНАСС / GPS средства) на космически кораби, въздушни, морски и речни кораби , автомобилен и железопътен транспорт, използван за превоз на пътници, специални или опасни товари, както и инструменти и оборудване, използвани при извършване на геодезически и кадастрални работи.
Часовниците Navigator са часовници, оборудвани с GPS приемници. Навигаторските часовници имат размерите на обикновен ръчен часовник, изпълняват функциите за определяне на местоположението (дължина и ширина), начална точка на пътя и разстояние до мястото на движение, текуща скорост, междинни точки, посоки между тях. Часовниците Navigator могат да комуникират с компютър за предаване и обработка на GPS данни, импортиране и преглед растерни изображениякарти (в JPEG форматии BMP), планират движение по даден маршрут.
Първоначално GPS е създаден от Министерството на отбраната на САЩ, е предназначен за военни цели и се нарича Navstar (Navigaion System with Time and Ranging – навигационна система с възможност за определяне на време и разстояние). Системата Navstar имаше за цел да предостави на военните възможността да определят координатите на обект във всяка точка на земната повърхност. В бъдеще беше разрешено използването на системата за търговски цели. До 2000 г. всички потребители на системата бяха разделени на две категории: привилегировани (военни) и обикновени (цивилни). За цивилни Потребители на GPSсамо част от информацията беше налична в сателитния сигнал, което направи възможно определянето на координатите с грешка до няколко десетки или дори стотици метра, докато за военните системата работеше с максимална точност - грешката вече не беше от няколко метра. От 2000 г. ограниченията за граждански потребители бяха премахнати.
В периода от 1978 до 1994 г. 24 основни спътника бяха изведени в орбита с височина около 20 хил. км, осигуряващи работата на GPS системи... По-късно бяха добавени още четири резервни спътника. Системата се следи от четири наземни станции, чиито отговорности включват регулиране на навигационната информация и часовниците в спътниците, както и наблюдение на работата на всяка от тях. Търговската експлоатация на GPS започва през 1995 г. Всички спътници и наземни структури, въпреки комерсиализацията на GPS, са собственост на Министерството на отбраната на САЩ.
Сателитите предават фазово модулиран сигнал на две честоти – L1 на 1575.42 MHz и L2 на 1227.60 MHz. Първият е за цивилни потребители, вторият е за военните. Информацията, предавана от сателит, е разделена на три категории: C/A-код, P-код и Y-код. C / A-код (Грубо придобиване - грубо приближение) ви позволява да оцените местоположението с точност до 100 м. P-код (Прецизен код - прецизен код) ви позволява да определите позицията с точност до няколко метра. Y-кодът е криптираната версия на P-кода. Кодове от тип C / A и P модулират честотата L1, честотата L2 модулира P или Y кода (в случай на форсмажорни обстоятелства, когато е необходимо да се забрани използването на GPS услугацивилни потребители или враг). Сигналът с честота L1 се смесва с т. нар. Navigation message - блок от информация за текущото състояние на спътника (време, координати). Навигационното съобщение има размер 25x1500 бита и се предава на блокове от 300 бита със скорост 50 bps. Пълно съобщение за навигация се получава за 12,5 минути.
В GPS системата абонатният терминал е многоканален приемник, който може едновременно да приема сигнал от няколко спътника. GPS терминалът е напълно пасивно устройство, което няма собствен предавател. Принципът на работа на системата се основава на сравняване на закъсненията между получени сигнали от най-малко три (обикновено четири до осем) спътника и изчисляване на координати въз основа на разстояние от няколко точки с известни координати (тоест сателити). В този случай приемникът, след като е изчислил разстоянието до всички спътници, чийто сигнал уверено получава, изгражда няколко сфери и от точките на пресичане на тези сфери изчислява приблизителното си положение въз основа на навигационната информация за координатите на сателитите, също идващи със сигнала.
За да се повиши точността на определяне на координати (например в геодезията и картографията точността от няколко метра може да е недостатъчна), се използва диференциалният GPS метод. Освен това, в допълнение към сателитен сигнал, приемникът използва сигнала на стационарен, мощен предавател, чиято позиция е известна и стабилна. Това ви позволява да неутрализирате проблемите с позиционирането, тъй като можете да изчислите текущата грешка на системата, като сравнявате реалните координати на стационарния предавател с данните, получени чрез GPS системата.
НАВИГАЦИОННИ РАДИО СИГНАЛИ
Как работи системата
навигация
НАВИГАЦИОННО СЪОБЩЕНИЕ
КООРДИНАТНИ СИСТЕМИ
ФАКТОРИ, ВЛИЯЩИ НА НАПАДА НА ТОЧНОСТТА
ВРЕМЕНИ СИСТЕМИ
УВЕЛИЧАВАНЕ НА ТОЧНОСТТА НА НАВИГАЦИЯТА
Основните елементи на сателитната навигационна система
Космически сегмент
Космическият сегмент, състоящ се от навигационни спътници, е набор от източници на радионавигационни сигнали, които едновременно предават значително количество служебна информация. Основните функции на всеки спътник са формирането и излъчването на радиосигнали, необходими за навигационното определяне на потребителите и управлението на бордовите системи на спътника.
Наземен сегмент
Наземният сегмент включва космодром, командно-измервателен комплекс и контролен център. Космодрумът осигурява изстрелване на спътници в необходимите орбити по време на първоначалното разгръщане на навигационната система, както и периодично попълване на спътници при отказ или изчерпване на ресурса им. Основните обекти на космодрума са техническата позиция и стартовият комплекс. Техническата позиция предвижда приемане, съхранение и сглобяване на ракети-носители и спътници, тяхното тестване, презареждане и докинг. Задачите на стартовия комплекс включват: доставка на ракетата-носител с навигационен спътник до стартовата площадка, инсталиране на стартовата система, предполетни изпитания, зареждане на ракетата-носител, насочване и изстрелване.
Командно-измерителният комплекс се използва за снабдяване на навигационните спътници със служебната информация, необходима за провеждане на навигационни сесии, както и за наблюдението и управлението им като космически кораб.
Центърът за управление, свързан чрез информационни и контролни радиолинии с космодрума и командно-измерителния комплекс, координира функционирането на всички елементи на спътниковата навигационна система.
Потребителски сегмент
Потребителският сегмент включва потребителско оборудване. Той е предназначен за приемане на сигнали от навигационни спътници, измерване на навигационни параметри и измервания на процеса. За решаване на навигационни проблеми в потребителското оборудване е предвиден специализиран вграден компютър. Разнообразието от съществуващо потребителско оборудване отговаря на нуждите на наземните, морските, авиационните и космическите (в близост до космоса) потребители.
Как работи навигационната система
Съвременната сателитна навигация се основава на принципа на измервания с далекомер без търсене между навигационните спътници и потребителя. Това означава, че информацията за координатите на спътниците се предава на потребителя като част от навигационния сигнал. Едновременно (синхронно) се извършват измервания на разстояния до навигационни спътници. Методът за измерване на обхвати се основава на изчисляване на времеви закъснения на получения сигнал от спътника в сравнение със сигнала, генериран от потребителското оборудване.
На фигурата е показана диаграма за определяне на местоположението на консуматора с координати x, y, z въз основа на измервания на разстояние до четири навигационни спътника. Цветните ярки линии показват кръговете, в центъра на които са разположени сателитите. Радиусите на кръговете съответстват на истинските диапазони, т.е. истински разстояния между спътници и потребител. Цветните бледи линии са кръгове с радиуси, съответстващи на измерените диапазони, които се различават от истинските и затова се наричат псевдообхвати. Истинският обхват се различава от псевдообхвата със сума, равна на произведението на скоростта на светлината и отклонението на часовника b, т.е. стойността на изместването на часовника на потребителя спрямо системното време. Фигурата показва случая, когато отклонението на часовника на потребителя е по-голямо от нула - тоест часовникът на потребителя изпреварва системното време, следователно измерените псевдодиапазони са по-малки от истинските диапазони.
V идеален варианткогато измерванията са направени точно и показанията на часовника на спътниците и потребителя съвпадат, за да се определи позицията на потребителя в пространството, е достатъчно да се измери до три навигационни спътника.
В действителност показанията на часовниците, които са част от навигационното оборудване на потребителя, се различават от показанията на часовниците на борда на навигационните спътници. След това, за да се реши проблемът с навигацията, към неизвестните досега параметри (три координати на потребителя) трябва да се добави още един параметър - отместването между часовника на потребителя и системното време. Оттук следва, че в общия случай, за да реши проблема с навигацията, потребителят трябва да „види” поне четири навигационни спътника.
Координатни системи
За функционирането на навигационни спътникови системи, данни за параметрите на въртенето на Земята, основни ефемериди на Луната и планетите, данни за гравитационното поле на Земята, за атмосферни модели, както и високоточни данни за използваните координатни и времеви системи са изисквани.
Геоцентричните координатни системи са координатни системи, чийто произход съвпада с центъра на масата на Земята. Наричат се още наземни или глобални.
За изграждане и поддържане на общи земни координатни системи се използват четири основни метода на космическата геодезия:
- много дълга базова радиоинтерферометрия (VLBI),
- лазерно облъчване на космически кораб (SLR),
- Доплерови измервателни системи (DORIS),
- навигационни измервания на космически кораб GLONASS и други GNSS.
Международната наземна координатна система ITRF е референтната за наземната координатна система.
В съвременните навигационни спътникови системи се използват различни, обикновено национални, координатни системи.
Времевите системи
В съответствие с решаваните задачи се използват два вида времеви системи: астрономически и атомни.
Астрономически времеви системивъз основа на денонощното въртене на Земята. Стандартът за конструиране на скалите на астрономическото време са слънчеви или звездни дни, в зависимост от точката на небесната сфера, по която се измерва времето.
Универсално време UT(Универсално време) е средното слънчево време на Гринуичкия меридиан.
Координирано универсално време (UTC)синхронизиран с атомното време и е международният стандарт, на който се основава гражданското време.
Атомно време(TAI) - време, базирано на измерването на електромагнитни трептения, излъчвани от атоми или молекули по време на прехода от едно енергийно състояние в друго. През 1967 г., на Генералната конференция по мерки и теглилки, атомната секунда представлява преход между свръхфините нива F = 4, M = 0 и F = 3, M = 0 на основното състояние 2S1 / 2 на атома цезий-133 , не се смущава от външни полета и че честотата на този преход е приписана на стойност 9 192 631 770 херца.
Сателитната радионавигационна система е пространствено-времева система с зона на покритие, покриваща цялото околоземно пространство и работи в собственото си системно време. Важно мястов GNSS е възложен проблемът за синхронизиране на времето на подсистемите. Времевата синхронизация също е важна за осигуряване на определената последователност на излъчване на сигнали от всички навигационни спътници. Това дава възможност да се използват методи за измерване на пасивен далекомер (псевдо-обхват). Наземният командно-измервателен комплекс осигурява синхронизация на времевите скали на всички навигационни космически кораби чрез тяхната проверка и корекция (директна и алгоритмична).
Навигационни радиосигнали
Навигационни радиосигнали
При избора на видовете и параметрите на сигналите, използвани в сателита радионавигационни системи, се вземат предвид цял набор от изисквания и условия. Сигналите трябва да осигуряват висока прецизностизмерване на времето на пристигане (закъснение) на сигнала и неговата доплерова честота и високата вероятност за правилно декодиране на навигационното съобщение. Също така, сигналите трябва да имат ниско нивокръстосана корелация, за да могат сигналите на различни навигационни космически кораби да бъдат надеждно разграничени от навигационното оборудване на потребителите. В допълнение, GNSS сигналите трябва да използват разпределената честотна лента възможно най-ефективно с ниско ниво на излъчване извън лентата и да имат висока устойчивост на шум.
Почти всички съществуващи навигационни сателитни системи, с изключение на индийската система NAVIC, използват L-лента за предаване на сигнал. Системата NAVIC също ще предава сигнали в S-обхвата.
Обхвати, заети от различни навигационни сателитни системи
Видове модулация
С развитието на сателитните навигационни системи се промениха видовете модулация на използваните радиосигнали.
Повечето навигационни системи първоначално са използвали изключително сигнали с двоична (двупозиционна) фазова модулация - PM-2 (BPSK). Понастоящем в сателитната навигация е започнал преход към нов клас модулиращи функции, наречени BOC (Binary Offset Carrier) -сигнали.
Основната разлика между BOC сигналите и сигналите с PM-2 е, че символът на основната лента на BOC сигнала не е правоъгълен видеоимпулс, а сегмент от меандърна вълнова форма, която включва определен постоянен брой периоди k. Следователно, BOC-модулираните сигнали често се наричат шумоподобни сигнали с квадратна вълна.
Използването на BOC модулирани сигнали увеличава точността на потенциалното измерване и разделителната способност на закъснението. В същото време се намалява нивото на взаимни смущения при съвместната работа на навигационните системи, използващи традиционни и нови сигнали.
Съобщение за навигация
Всеки спътник получава навигационна информация от наземните контролни станции, която се предава обратно на потребителите като част от навигационно съобщение. Съобщението за навигация съдържа различни видовеинформация, необходима за определяне на местоположението на потребителя и синхронизиране на неговата времева скала с националния стандарт.
Типове информация за съобщения за навигация
- Информация за ефемериди, необходима за изчисляване на сателитни координати с достатъчна точност
- Грешката на несъответствието между бордовата времева скала спрямо скалата на системното време, за да се вземе предвид изместването на времето космически корабпо време на навигационни измервания
- Несъответствието между времевата скала на навигационната система и националната времева скала за решаване на проблема за синхронизиране на потребителите
- Индикатори за годност с информация за състоянието на спътника за бързо изключване на спътници с установени повреди от навигационното решение
- Алманах с информация за орбитите и състоянието на всички превозни средства в съзвездието за дългосрочна груба прогноза за движение на спътника и планиране на измерванията
- Параметри на модела на йоносферата, необходими за едночестотни приемници за компенсиране на грешки при навигационното измерване, свързани със забавянето на разпространението на сигнали в йоносферата
- Параметри за въртене на Земята за точно преобразуване на координатите на потребителите в различни системиах координати
Индикаторите за годност се актуализират в рамките на няколко секунди, когато се открие неизправност. Ефемеридите и параметрите на времето, като правило, се актуализират не по-често от веднъж на всеки половин час. В същото време периодът на актуализиране за различните системи е много различен и може да достигне четири часа, докато алманахът се актуализира не по-често от веднъж на ден.
Според съдържанието си навигационното съобщение се разделя на оперативна и неоперативна информация и се предава под формата на цифров информационен поток (DI). Първоначално всички навигационни сателитни системи използваха структура на суперкадър/кадър/линия/слова. С тази структура DI потокът се формира под формата на непрекъснато повтарящи се суперкадри, суперкадърът се състои от няколко кадъра, а рамката се състои от няколко реда.
В съответствие със структурата "суперкадър / рамка / линия / дума" бяха генерирани сигналите на системите BEIDOU, GALILEO (с изключение на E6), GPS (LNAV данни, L1), GLONASS сигнали с честотно разделение. В зависимост от системата размерите на суперкадрите, кадрите и линиите могат да се различават, но принципът на формиране остава същият.
Повечето сигнали сега използват гъвкава структура на низовете. В тази структура навигационното съобщение се формира под формата на променлив поток от низове от различни типове. Всеки тип линия има своя уникална структура и съдържа специфичен тип информация (изброена по-горе). NAP избира следващия ред от потока, определя неговия тип и в съответствие с типа извлича информацията, съдържаща се в този ред.
Гъвкавата структура на низовете на навигационното съобщение позволява много по-ефективно използване на честотната лента на канала за предаване на данни. Но основното предимство на навигационното съобщение с гъвкава структура на низовете е възможността за неговото еволюционно модернизиране, като се спазва принципът обратна съвместимост... За тази цел ICD за разработчиците на NAP изрично посочва, че ако NAP в навигационното съобщение срещне низове от неизвестни типове, той трябва да ги игнорира. Това позволява да се добавят нови типове линии към вече съществуващи типове низове по време на надстройки на GNSS. NAP, пуснат по-рано, игнорира линии с нови типове и следователно не използва иновациите, които се въвеждат в процеса на модернизиране на GNSS, но в същото време неговата производителност не се нарушава.
Съобщенията с кодово разделение на ГЛОНАСС имат низова структура.
Фактори, влияещи върху намаляването на точността
Точността на определяне от потребителя на неговите координати, скорост и време се влияе от много фактори, които могат да бъдат разделени на категории:
- Системни грешки, внесени от оборудването на космическия комплекс
Грешките, свързани с работата на бордовото оборудване на спътника и наземния контролен комплекс на GNSS, се дължат главно на несъвършенството на времево-честотната и ефемеридна поддръжка.
- Грешки, възникващи по пътя на разпространение на сигнала от космическия кораб до потребителя
Грешките се дължат на разликата в скоростта на разпространение на радиосигналите в земната атмосфера от скоростта на разпространението им във вакуум, както и на зависимостта на скоростта от физическите свойства на различните слоеве на атмосферата.
- Грешки, възникващи в потребителско оборудване
Хардуерните грешки се подразделят на системна грешка на хардуерното забавяне на радиосигнала в AP и грешки на флуктуациите, дължащи се на шума и динамиката на потребителя.
В допълнение, относителното положение на навигационните спътници и потребителя значително влияе върху точността на определяне на времето за навигация.
Така нареченият геометричен факторΓ Σ или геометричен коефициент. В англоезичната литература се използва обозначението GDOP - Геометрична заблуда на точността.
Геометричният фактор Γ Σ показва колко пъти намалява точността на измерване и зависи от следните параметри:
- Г п - геометричният коефициент на точността на определяне на местоположението на потребителя на ГНСС в пространството.
Съвместим с PDOP - Заблуда за прецизност на позицията. - Г г - геометричен коефициент на точността на определяне хоризонтално местоположението на потребителя на ГНСС.
Съответства на HDOP - Хоризонтална заблуда за прецизност. - Г в - геометричният коефициент на точността на определяне на местоположението на потребителя на ГНСС по вертикала.
Съответства на VDOP - Вертикална заблуда за прецизност. - Г т е геометричният коефициент на точността на определяне на корекцията на показанията на часовника на потребителя на ГНСС.
Съответства на TDOP - Времева заблуда за прецизност.
Подобряване на точността на навигация
Съществуващите в момента глобални навигационни спътникови системи (GNSS) GPS и GLONASS позволяват задоволяване на нуждите от навигационни услуги за широк кръг от потребители. Но има редица задачи, които изискват висока точност на навигация. Тези задачи включват: излитане, подход и кацане на самолети, навигация в крайбрежни води, навигация на хеликоптери и автомобили и други.
Класическият метод за повишаване на точността на навигационните дефиниции е използването на диференциален (относителен) режим на дефиниция.
Диференциалният режим включва използването на един или повече базови приемници, разположени в точки с известни координати, които едновременно с приемника на потребителя (мобилен или мобилен) приемат сигнали от същите спътници.
Повишаване на точността на навигационните определения се постига поради факта, че грешките при измерване на навигационните параметри на потребителя и базовия приемник са корелирани. Когато се формират разликите в измерените параметри, повечето от тези грешки се компенсират.
Диференциалният метод се основава на познаването на координатите на референтна точка - контролно-коригираща станция (CCS) или система от референтни станции, спрямо които могат да се изчисляват корекции за определяне на псевдообхвати към навигационни спътници. Ако тези корекции се вземат предвид в оборудването на потребителя, тогава точността на изчислението, по-специално на координатите, може да се увеличи десетократно.
За осигуряване на диференциален режим за голям регион- например за Русия, европейски страни, САЩ - предаването на коригиращи диференциални корекции се извършва с помощта геостационарни спътници... Системите, които реализират този подход, се наричат диференциални системи с широка пролука.
Системите за сателитно позициониране и навигация, първоначално разработени за военни цели, наскоро намериха широко приложение в гражданската сфера. GPS/GLONASS наблюдение на транспорта, наблюдение на хора, нуждаещи се от грижи, контрол на движението на служителите, проследяване на животни, проследяване на багаж, геодезия и картография са основните области на използване на сателитните технологии.
В момента има две глобални сателитни системи за позициониране, създадени в САЩ и Руската федерация, и две регионални, обхващащи Китай, страните от ЕС и редица други страни в Европа и Азия. Мониторинг на ГЛОНАСС и GPS мониторинг се предлагат в Русия.
GPS и ГЛОНАСС системи
GPS (Global Positioning System) е сателитна система, чиято разработка започва в Америка през 1977 г. До 1993 г. програмата е разгърната, а до юли 1995 г. системата е напълно подготвена. В момента космическата мрежа GPS се състои от 32 спътника: 24 основни, 6 резервни. Те се въртят около Земята в средно висока орбита (20 180 km) в шест равнини, с четири основни спътника във всяка.
Главната контролна станция и десет станции за проследяване са разположени на земята, три от които предават към спътници последно поколениекоригиращи данни и те ги разпространяват до цялата мрежа.
Разработването на системата ГЛОНАСС (глобална навигационна спътникова система) започва в СССР през 1982 г. Завършването на работата беше обявено през декември 2015 г. ГЛОНАСС изисква 24 спътника, 18 са достатъчни за покриване на територията и Руската федерация, а общият брой сателити, разположени в този моментв орбита (включително резервни) - 27. Те също се движат по средно-висока орбита, но на по-малка височина (19 140 км), в три равнини, с осем основни спътника във всяка.
Наземните станции на ГЛОНАСС са разположени в Русия (14), Антарктида и Бразилия (по една); планира се разгръщането на редица допълнителни станции.
Предшественикът на GPS системата е системата Transit, разработена през 1964 г. за контрол на изстрелвания на ракети от подводници. Тя можеше да локализира изключително неподвижни обекти с точност до 50 m, а единственият спътник беше в полезрението само за един час на ден. Програмата GPS преди това беше наречена DNSS и NAVSTAR. В СССР създаването на навигационна спътникова система се извършва от 1967 г. в рамките на програмата Циклон.
Основните разлики между системите за наблюдение GLONASS и GPS:
- Американските спътници се движат синхронно със Земята, докато руските сателити се движат асинхронно;
- различни височини и брой орбити;
- различен ъгъл на техния наклон (около 55 ° за GPS, 64,8 ° за GLONASS);
- различен форматсигнали и работни честоти.
- GPS е най-старата съществуваща система за позициониране, тя е приведена в пълна готовност по-рано от руската.
- Надеждността идва от употребата Повече ▼резервни сателити.
- Позиционирането става с по-малка грешка от ГЛОНАСС (средно 4 m, а за спътници от последно поколение - 60–90 cm).
- Различни устройства поддържат системата.
Предимства на GPS системата
Предимствата на системата ГЛОНАСС
- Позицията на асинхронните спътници в орбита е по-стабилна, което ги прави по-лесни за управление. Не се изискват редовни корекции. Това предимствоважно за професионалистите, а не за потребителите.
- Системата е създадена в Русия, следователно осигурява надеждно приемане на сигнал и точност на позициониране в северните ширини. Това се постига благодарение на по-големия ъгъл на наклон на сателитните орбити.
- ГЛОНАСС е местна система и ще остане достъпна за руснаците, ако GPS е изключен.
- Сателитите се въртят синхронно с въртенето на Земята, поради което са необходими коригиращи станции за точно позициониране.
- Ниският ъгъл на наклон не осигурява добър сигнали прецизно позициониране в полярните региони и високите ширини.
- Правото да управляват системата принадлежи на военните и те могат да изкривят сигнала или изобщо да изключат GPS за цивилни или за други държави в случай на конфликт с тях. Следователно, въпреки че GPS е по-точен и по-удобен за транспорт, GLONASS е по-надежден.
- Развитието на системата започва по-късно и доскоро се извършваше със значително изоставане от американците (криза, финансови злоупотреби, злоупотреби).
- Непълен набор от сателити. Срокът на експлоатация на руските спътници е по-кратък от този на американските, те често се нуждаят от ремонт, така че точността на навигация в някои области е намалена.
- Сателитното наблюдение на GLONASS превозни средства е по-скъпо от GPS поради високата цена на устройствата, адаптирани за работа с домашна системапозициониране.
- недостатък софтуерза смартфони, PDA устройства. Модулите на ГЛОНАСС са предназначени за навигатори. За компактни преносими устройствадалеч по-често срещани и достъпен вариант- поддържа ли GPS-ГЛОНАСС или само GPS.
Недостатъци на GPS системата
Недостатъци на системата ГЛОНАСС
Резюме
Системите GPS и GLONASS се допълват. Оптималното решение е сателитен GPS-ГЛОНАСС мониторинг. Устройствата с две системи, например GPS-маркери с GLONASS-модул "M-Plata" осигуряват висока точност на позициониране и уверена работа. Ако за позициониране само чрез GLONASS грешката е средно 6 м, а за GPS - 4 м, то при едновременно използване на две системи тя намалява до 1,5 м. Но такива устройства с два микрочипа са по-скъпи.
ГЛОНАСС е проектиран специално за руските ширини и е потенциално в състояние да осигури висока точност, поради недостатъчното разполагане със спътници, истинското предимство все още е на страната на GPS. Предимствата на американската система са наличността и широк изборУстройства с GPS.
