Мир Знаний

Спутниковые системы местоопределения (стр. 4 из 6)

необходимость сдвига диапазона частот вправо, так как в настоящее время ГЛОНАСС мешает работе как подвижной спутниковой связи, так и радиоастрономии;

при смене эфемерид спутников, погрешности координат в обычном режиме увеличиваются на 25—30м, а в дифференциальном режиме — превышают 10 м;

при коррекции набежавшей секунды нарушается непрерывность сигнала ГЛОНАСС. Это приводит к большим погрешностям определения координат места потребителя, что недопустимо для гражданской авиации;

сложность пересчета данных систем ГЛОНАСС и GPS из-за отсутствия официально опубликованной матрицы перехода между используемыми системами координат.

Приемники, одновременно работающие с сигналами ИСЗ GPS и ГЛОНАСС, в Украине изготавливаются на ГП «Оризон» (г. Смела).

8. Последние новости GPS

8.1 Модернизация GPS - новые сигналы для гражданских пользователей

25 января 1999г. вице-президент США Альберт Гор заявил о выделении 400 млн. долларов из “президентского” бюджета на модернизацию GPS и введении двух новых “гражданских” сигналов на запускаемых в будущем спутниках.

Второй "гражданский" сигнал будет размещен на существующей частоте L2 (1227.6MHz), вместе с существующим “военным” сигналом. Он будет предназначен для использования в приложениях (геодезия и т.д.), не связанных непосредственно с опасностью для жизни людей. Наличие этого сигнала предусматривается на спутниках, запускаемых с 2003 года.

Третий "гражданский" сигнал будет расположен на частоте 1176.45MHz внутри диапазона международного радионавигационного сервиса для авиации и мореплавания. Он предназначен для использования в приложениях, имеющих повышенные требования к безопасности (гражданская авиация и др.). Наличие этого сигнала предусматривается на спутниках, запускаемых с 2005 года.

Два новых "гражданских" сигнала в совокупности с существующим на частоте L1 (1575.42 MHz) существенно расширят возможности GPS.

8.2 Отмена селективного доступа

1 мая 2000 года Президент США объявил о прекращении с 0:00 часов 2 мая 2000 года (время Восточного побережья США) действия так называемого “селективного доступа” (Selective Availability или S/A) – преднамеренного “загрубления” сигналов спутников GPS-Navstar Министерством Обороны США, не позволяющего пользователю, не имеющему специальных полномочий, определять свое местоположение точнее 100 метров.

Это решение, а также прошлогоднее заявление вице-президента США Альберта Гора о введении двух новых “гражданских” сигналов на запускаемых в будущем спутниках является реализацией решения Президента США, принятого в марте 1996 года о расширении использования GPS в гражданских целях.

Отмена действия S/A позволит в несколько раз улучшить точность автономного местоопределения – по данным Национальной Геодезической Службы США до 20, а возможно до 10 метров.

Приведенные ниже рисунки иллюстрируют точность GPS при действующем и отключенном S/A.

На рисунках – данные наблюдений с 7:30 до 14:00 UTC 2 мая этого года (до и после отключения S/A) на одной из CORSстанций, подведомственных Службе Береговой Охраны США в штате Теннеси и данные одной из станций US Space Command.

S/A ON S/A OFF

9. Приёмники GPS

9.1 Приёмники GPSиндивидуального пользования

Наиболее распространенными являются приемники СРНС для индивидуального пользования водителями автомобильного транспорта. Они имеют размер карманного калькулятора с клавиатурой и жидкокристаллическим дисплеем, на котором отображаются координаты пользователя, курс, расстояние и направление до контрольных точек маршрута, пройденный маршрут движения, карта местности, параметры видимых спутников (рис. 6).

Стоимость такого приемника колеблется от 100 до 1000 долларов.

Для индивидуального пользования разработаны также устройства, которые представляют собой специальные портативные компьютеры с навигационной программой и цифровой картой, текущий фрагмент которой высвечивается на миниатюрном ЖК-дисплее. Примером могут служить приборы «CARIN» — Car Information and Navigation (Philips), «Travelpilot» (Bosch) и др. Это, по сути, электронные лоцманы, дающие указания водителю синтезированным голосом, заранее сообщая обо всех поворотах, стоянках и прочих особенностях данного маршрута.

Для точного определения своего местонахождения компьютер получает информацию от трех источников: от GPS-приемника, от электронного компаса и от датчиков пройденного пути, установленных на колесах. В считанные секунды с момента включения зажигания (и питания) система определяет свое местонахождение с точностью +/- 100 м, а затем, используя базу данных в CD-ROM, уточняет его до +/- 10 м. Достаточно указать с помощью специальных символов на дисплее конец маршрута, и через 5 секунд компьютер выдаст оптимальную траекторию движения.

Наибольшее распространение эти системы получили в европейских странах, где почти для любой местности составлены электронные цифровые карты. Диапазон цен на это оборудование простирается от 1500 до 7500 DM. Но есть и более доступные по цене навигационные приборы, например «Филипс-Рутфайндер», которые по внешнему виду напоминают электронную записную книжку и стоят около 500 DM. Вводя с клавиатуры исходный пункт и место назначения, пользователь менее чем за минуту получает детальное описание маршрута, длительность пути, время прибытия в конечный пункт и другие параметры. База данных для вычислений хранится на магнитной карточке, которая вставляется в считывающее устройство «Рутфайндера». Этим прибором можно пользоваться даже при пеших прогулках по незнакомому городу (рис. 7).



10. Новости ГЛОНАСС

10.1 Китай собирается сотрудничать с Россией в деле эксплуатации и развития системы ГЛОНАСС

Во время визита премьер-министра России Михаила Касьянова в Пекин, который состоялся в конце октября - начале ноября 2000 г., был подписан договор о сотрудничестве между Россией и Китаем в области эксплуатации и развития российской глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС. Китай проявил интерес к установки терминалов этой системы на своих самолетах и в аэропортах.

Эта навигационная система является аналогом американской системы глобального позиционирования GPS. Она предназначается для определения точного положения и скорости движения объекта, расположенного в любой точке земного шара. В законченном виде система ГЛОНАСС должна будет состоять из 24 спутников. Сейчас на орбите находятся 14 спутников, но только 9 из них находятся в рабочем состоянии. Для полноценной эксплуатации системы требуется 1,5 млрд рублей в год.

11. Перспективы развития ГЛОНАСС

В настоящее время на базе системы ГЛОНАСС предполагается создание Единой глобальной системы координатно-временного обеспечения (ЕС КВО). Кроме спутниковой системы, ЕС КВО включает:

-Государственную систему Единого времени с эталонной базой страны;

-Государственную систему и службу определения параметров вращения Земли;

-систему наземной и заатмосферной оптической астрометрии;

-космическую геодезическую систему и др.

Считается, что возможности существенного повышения точности навигационных определений связаны с созданием глобальной системы отсчета, использующей самоопределяющиеся навигационно-геодезические КА без привлечения измерений с поверхности Земли.

При разработке направлений и путей совершенствования системы учитывается постоянный рост требований пользователей к точности навигационных определений и целостности системы. При этом под целостностью в данном случае понимается способность самой системы обеспечивать предупреждение пользователей о тех моментах времени, когда система не должна использоваться для навигационных определений. Одним из важнейших путей решения этой проблемы является интеграция двух спутниковых радионавигационных систем - ГЛОНАСС и GPS.

Можно выделить четыре основных направления модернизации СРНС ГЛОНАСС:

1) улучшение совместимости с другими радиотехническими системами;