Реферати » Реферати з авіації і космонавтики » Супутникові системи місцевизначення

Супутникові системи місцевизначення

вони утворюють єдину службу пошуку і порятунку, на рахунку якої вже кілька тисяч врятованих життів.
Успішна експлуатація низькоорбітальних супутникових навігаційних систем морськими споживачами залучила широке увагу до супутникової навігації. Виникла необхідність створення універсальної навігаційної системи, що задовольняє вимогам усіх потенційних споживачів: авіації, морського флоту, наземних транспортних засобів та космічних кораблів.
У 1995 р було завершено розгортання СРНС ГЛОНАСС до її штатного складу (24 НС). В даний час проводяться великі зусилля з підтримання угруповання. Розроблено самолетная апаратура АСН-16, СНС-85, АСН-21, наземна апаратура АСН-15 (РІРВ), морська апаратура "Шкіпер" і "Репер" (РНДІ КП) та ін.
Основним замовником і відповідальним за випробування і керування системами є Військово-космічні сили РФ.
У розглянутий період часу в США також проведені інтенсивні розробки СРНС. У 1958 р в рамках створення першого покоління атомних ракетних підводних човнів "Поляріс" була створена система "Транзит" (аналог СРНС "Цикада"), введена в лад в 1964 р
На початку 70-х років розпочато роботи по створенню СРНС другого покоління - ОР5 / "Навстар" (аналога вітчизняної системи ГЛОНАСС). Супутникова радіонавігаційна система GPS повністю розгорнуто в 1993.
В даному рефераті розглядаються системи радиоместоопределения (надалі - визначення місцезнаходження), завданням яких є контроль за переміщенням рухомих об'єктів в центрі збору інформації про місцезнаходження та рух об'єктів або, як іноді це називають, супровід рухливих об'єктів.
Супутникові системи місцевизначення рухомих об'єктів базуються на використанні радіоліній, що забезпечують передачу сигналів між рухомим об'єктом, штучним супутником Землі (ШСЗ) і наземної станцією, При цьому рухливий об'єкт, ШСЗ і наземна станція оснащуються радіотехнічним обладнанням залежно від використовуваної конфігурації системи і методу визначення координат об'єкту. Далі будуть розглянуті три найбільш поширених типи конфігурації систем визначення місцезнаходження.
3. Система місцевизначення, яка використовує спеціалізовану супутникову радіонавігаційну систему.
Супутникової радіонавігаційної системою прийнято називати систему, в якій угруповання ШСЗ виконує роль опорних радіонавігаційних точок. До числа таких систем відносяться NAVSTAR (США) і "Глонасс" (Росія). NAVSTAR (NAVigation System using Timing And Ranging) або GPS (Global Positioning System)
Ці системи відносяться до категорії пасивних систем із самовизначенням. В них радіопередавач є тільки на навігаційних ШСЗ, а апаратура, що розміщується на рухомому об'єкті, має тільки приймач сигналів ШСЗ, пристрій обробки сигналів і обчислення координат об'єкта. У даних навігаційних системах результати обчислення координат об'єкта є тільки на самому об'єкті, тобто апаратура об'єкта сама визначає свої координати. Загальноприйнята назва цієї апаратури - апаратура споживача супутникової навігації (АПСН).
Схема побудови системи радиоместоопределения і супроводу рухомих об'єктів на основі супутникової радіонавігаційної системи представлена ??на Рис. 1.

Апаратура, встановлювана на рухомому об'єкті - апаратура споживача, здійснює прийом на спрямовану антену навігаційних сигналів одночасно від декількох ШСЗ (не менше 4-х), що знаходяться в зоні видимості. За надходить від ШСЗ кодової інформації про параметри випромінюваного з супутника сигналу, а також даних про орбітальних параметрах руху ШСЗ (ефемеридна інформація) в ЕОМ апаратури споживача по закладеним алгоритмам визначаються географічні координати рухомого об'єкта, швидкість і напрямок руху.
Дані про координати і швидкості рухомого об'єкта можуть представлятися споживачеві у візуальній формі на табло і запам'ятовуються з реєстрацією часу вимірювання.
Для передачі навігаційних параметрів рухомого об'єкту в центр збору даних на рухомому об'єкті використовується окремий канал зв'язку рухомого супутникового служби (ПСС). В даній схемі вказано канал супутникового зв'язку рухомого об'єкта з наземною станцією центру збору через геостаціонарний супутник зв'язку (ГСС). Сеанс виміру навігаційних параметрів і їх передача від рухомого об'єкту включається за запитом з центру збору При цьому не потрібно втручання оператора на рухомому об'єкті.
Глобальна супутникова радіонавігаційна система NAVSTAR (NAV igation System using Timing And Ranging) або GPS (Global Positioning System) створена для високоточного навігаційно-часового забезпечення об'єктів, що рухаються в космосі, повітрі, на землі і в воді .
До її складу входять навігаційні супутники, наземний комплекс управління і апаратура споживачів (користувачів). Застосовуваний в системі принцип полягає в тому, що спеціальні приймачі, встановлені у споживачів, вимірюють дальності до декількох супутників і визначають свої координати по точкам перетину поверхонь рівного віддалення. Величина тимчасової затримки визначається зіставленням кодів сигналів, випромінюваних супутником і генеруються прийомним пристроєм, методом тимчасового зсуву до їх збігу Часовий зсув визначається по годинах приймача. Для знаходження широти, довготи, висоти та виключення помилок у визначенні тимчасового зсуву, приймач користувача повинен "бачити" і приймати навігаційні сигнали від чотирьох супутників.
Швидкість визначається за доплеровскому зрушенню несучої частоти сигналу супутника, що викликається рухом користувача. Доплеровский зрушення змиритися при зіставленні частот сигналів, що приймаються від супутника і генеруються приймачем.
Навігаційні сигнали випромінюються на двох частотах L-діапазону (L-band, смуги радіочастот від 390 до 1550 МГц); 1575,42 МГц (L1) і 1227,6 МГц (L2). На L2 випромінюються сигнали з військовим кодом P (Y) з високоточною інформацією і захищеним від імітаційних перешкод.
P-код представляє з себе послідовність псевдовипадкових бістабільних маніпуляцій фази несучої частоти з частотою проходження, рівний 10,23 МГц і періодом повторення в 267 діб. Кожен тижневий сегмент цього коду є унікальним для одного з супутників GPS і безупинно генерується їм протягом кожного тижня, починаючи з ночі з суботи на неділю. На L1 випромінюються сигнали і з військовим кодом P (Y) і з загальнодоступним цивільним кодом, який часто називають C / A. Прийом сигналів за кодом P (Y) забезпечує роботу з високою точністю вимірів. Порівняння часу приходу сигналів на частотах L1 і L2 дозволяє обчислити додаткову затримку, що виникає при проходженні радіохвиль через іоносферу, що значно підвищує точність вимірювань навігаційних даних.
Прийом сигналів на частоті L1 з кодом C / A не дозволяє визначити помилки, що вносяться іоносферою. Структура коду C / A забезпечує гірші характеристики в режимі SPS (стандартна точність вимірювань). Так, якщо в режимі PPS з ймовірністю 0,95 помилки виміру довготи і широти не перевищують 22-23 метра, висоти - 27-28 метрів і часу - 0,09 мкс, то в SPS вони збільшуються відповідно до 100 метрів, 140 метрів і 0,34 мкс. Спочатку режим SPS був необхідний для грубого визначення користувачами своїх координат для входження в код P (Y). В даний час рівень електроніки програмного забезпечення і методів обробки навігаційної інформації дозволяє здійснювати досить швидке захоплення P (Y) без коду С / А, а також проводити високоточні визначення по фазі несучої сигналу. Крім того, повністю відпрацьований наземний автоматичний режим диференціальної корекції дозволяє в обмеженому регіоні отримувати точне визначення відносних координат взаємного розташування двох приймачів, що відстежують сигнали одних і тих же ШСЗ GPS. При використанні громадянського C / A-коду визначають координати автомобіля з точністю від 2 до 5 метрів.
28 березня 1994 система GPS почала функціонувати в штатній конфігурації-24 КА в 6 орбітальних площинах. Запуском 17 січня 1997 г, який закінчився аварією, повинен був початися етап заміни ШСЗ серій 2 і 2А новими апаратами 2R. Компанія LOCKHEED MARTIN виготовляє 21 апарат цієї серії, які планується запустити до 2001 р
Габаритні розміри корпусу ШСЗ - 1.52 м 1.93 м 1.91 м, розмах сонячних батарей 19.3 м, площа 13.4 кв. м. Потужність бортової системи електроживлення до кінця терміну експлуатації 1136 Вт Маса апарату при запуску 2032 кг, на робочій орбіті 1075 кг. Навігаційну апаратуру поставляє ITT AEROSPASE / COMMUNICATIONS.
Нові супутники мають тривісну стабілізацію і дозволять забезпечити визначення часу з точністю до 0.000001 сек, положення об'єкта з точністю до одиниць метрів і швидкість - приблизно до 0.1 м / сек. Термін служби збільшений до 10 років у порівнянні з 7 роками для ШСЗ типу 2А. Вартість ШСЗ серії 2R становить 40 млн. Дол.
Угруповання з 24 ШСЗ ГЛОНАСС виведена на орбіту і дозволяє визначити координати з похибкою не більше 50 м для громадянського коду. Створено наземний сегмент управління супутниками, розроблений в СРСР і реалізований Росією. В даний час в Росії відсутня серійний виробник абонентської апаратури ГЛОНАСС для громадянського користування. Структура орбітальної угруповання і наблюдаемость ШСЗ системи дано у додатку.
4. Система місцевизначення, яка використовує геостаціонарні супутники зв'язку.
Широке розвиток супутникової

Сторінки: 1 2 3 4 5

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар