Реферати » Реферати з авіації і космонавтики » Супутникові системи місцевизначення

Супутникові системи місцевизначення

зв'язку на основі геостаціонарних супутників, що обертаються на екваторіальних орбітах з періодом 24 години, дозволили використовувати ці супутники як нерухомі опорні радіонавігаційні точки для вимірювання щодо них координат рухливих об'єктів.
Схема побудови системи місцевизначення з двома геостаціонарними супутниками зв'язку представлена ??на Рис. 2. Прикладом таких систем можуть служити системи EUTELTRACS (ECA) і GEOSTAR (США).

Супутники ГСС-1 і ГСС-2 не є складовою частиною системи визначення місцезнаходження, вони виконують роль ретрансляторів сигналів в лінії радіозв'язку між наземною станцією центру збору та апаратурою рухомого об'єкту.
При цьому ГСС-1 забезпечує ретрансляцію сигналів від наземної станції до рухомого об'єкту і назад, а ГСС-2 тільки від рухомого об'єкту до наземної станції.
Координати рухомого об'єкта обчислюються на наземної станції по сигналам, отриманим від рухомого об'єкту з двох напрямків (від ГСС-1 і ГСС-2). система чотирьох об'єктів, в якій координати трьох об'єктів ГСС-1, ГСС-2 і наземної станції відомі, дозволяє за методом тріангуляції розрахувати координати четвертого об'єкта, якщо виміряти дальності від рухомого об'єкту до ГСС-1 і ГСС-2. Наближено це можна представити таким чином. Якщо виміряні дальності від ГСС-1 і ГСС-2 до об'єкта L1 і L2, то рухливий об'єкт знаходиться на лінії перетину двох сфер, описаних радіусом L1 з центром на ГСС-1 і радіусом L2 з центром на ГСС-2. Перетин ж цієї лінії з поверхнею Землі дасть точку місцеположення рухомого об'єкту.
Значення L1 і L2 визначаються відніманням з відомих відстаней від наземної станції до ГСС-1 і ГСС-2 діяльностей від наземної станції до рухомого об'єкту через ГСС-1 і ГСС-2 відповідно. Ці дальності визначаються на наземної станції з тимчасової затримки між запитним сигналом від наземної станції і відповідними сигналами від рухомого об'єкту, прийнятими через ГСС-1 і ГСС-2.
Отримані на наземної станції координати рухомого об'єкта можуть бути передані йому по каналу зв'язку через ГСС-1.
Апаратура кожного рухомого об'єкта має свій код, що дозволяє наземної станції встановлювати зв'язку одночасно з усіма об'єктами, з групою або з одним.
У нормальному стані апаратура на рухомому об'єкті знаходиться в пасивному режимі (прийом сигналів від наземної станції). Активізація (включення передавача) апаратури здійснюється за запитом від наземної станції.
Наземна станція і центр збору можуть бути суміщені або з'єднані між собою окремим каналом зв'язку (радіорелейних, телефонним, супутниковим).

5. Глобальна навігаційна супутникова система ГЛОНАСС-М.

Призначення:
Забезпечення навігаційної інформацією і сигналами точного часу військових і цивільних наземних, морських, повітряних і космічних споживачів.
З 1996 року за пропозицією Уряду Російської Федерації Міжнародна організація цивільної авіації і Міжнародна морська організації використовують систему ГЛОНАСС разом з системою GPS (США) в якості міжнародних.
Характеристики:

Зона обслуговування
Глобально по поверхні Землі в повітряному і навколоземному космічному просторі
Можливість використання
В будь-який момент, незалежно від часу доби, року і метеоумов
Точність навігаційних визначень (ймовірність 0,95):
в стандартному режимі:

6. Система Глобального Позиціонування (GPS)

Global Positioning System (GPS) - супутникова система визначення місцезнаходження рухомих об'єктів.
Система GPS створена міністерством оборони США і дозволяє з точністю до 20 м визначати в будь-якій точці земної кулі місце знаходження нерухомого або рухомого об'єкту на землі, в повітрі і на морі в трьох вимірах з дуже високою точністю. Більш того, GPS повідомляє швидкість пересування об'єкта. Ця система дозволяє оснастити річкові і морські судна, автомобілі, літаки електронними картами, на яких показується місце знаходження об'єкта і найкоротший (або найбільш зручний) шлях до пункту призначення. GPS використовується також для складання географічних карт і в задачах геодезії. Система широко використовується і цивільними абонентами.
Система створена в супутникової мережі, утвореної супутниками зв'язку, обертовими навколо землі по високих орбітах. У 1995 р мережа мала 24 супутника. Для входження в GPS кожен абонент повинен мати невеликий пристрій. Останнє в побутовому варіанті має розмір, рівний портсигари, що дозволяє носити його в кишені костюма. Пристрій з високою точністю показує три координати об'єкта, що знаходиться в будь-якій точці планети. Одним з найважливіших компонентів пристрою є атомні годинники, здатні вимірювати час з точністю до наносекунди. Сигнали пристрої синхронізуються з приймально-передавачами супутників зв'язку.
5.1 GPS в деталях
Крім високої точності вимірювання координат свого місцеположення і швидкості різних рухливих об'єктів, а також визначення часу, важливими її достоїнствами є безперервність видачі інформації, всепогодность і скритність.
Сигнали, які мають навігаційну інформацію, випромінюються на двох частотах: 1575,45 МГц (L1) і 1227,6 Мгц (L2). На другий частоті випромінюються лише сигнали з військовим кодом P (Y), несучим високоточну інформацію (P - Precision, точний) і захищеним криптографічним методом від імітаційних перешкод, про що свідчить індекс Y. На першій частоті передаються сигнали як з кодом P (Y) , так і загальнодоступним кодом C / A. Сигнали обох кодів представляють собою псевдошумовую послідовність імпульсів, за допомогою якої здійснюється фазова маніпуляція несучої частоти. Військовий код P (Y) має тривалість 267 діб, а код С / А - 1 мс. Прийом сигналів з кодом P (Y) дає можливість роботи в режимі високої точності вимірювань (PPS), а порівняння часу приходу сигналів на частотах L1 і L2 дозволяє обчислювати додаткову затримку, що виникає при проходженні сигналів через іоносферу через нелінійність (збільшенні шляху) поширення в ній радіохвиль.
Прийом сигналів з кодом С / А тільки на одній частоті не дає можливості обчислювати помилки, що вносяться при проходженні радіохвиль через іоносферу. Крім того, сама структура коду забезпечує значно гірші характеристики в режимі стандартної точності вимірювань (SPS). За рахунок навмисного погіршення точності шляхом введення помилок при формуванні навігаційних параметрів (режим виборчого доступу - SA) похибка вимірювань в режимі SPS може бути доведена до 300 м і більше.
Крім кодів С / А і Р навігаційні супутники регулярно передають спеціальні повідомлення, які містять додаткові відомості: про стан супутників і їх параметрах - системному часу, ефемеридах (наборах параметрів, точно описують орбіти супутників), прогнозі іоносферній затримки, показниках працездатності. Передача навігаційного повідомлення довжиною 1500 біт здійснюється зі швидкістю 50 біт / с на частотах L1 і L2. Для передачі повного повідомлення про всі супутниках потрібно 12,5 хвилини.

7. Порівняння GPS і ГЛОНАСС

Системи GPS і ГЛОНАСС в чому подібні, але мають і відмінності (що добре видно з таблиці А). Вони розроблялися з урахуванням найбільш ймовірних областей застосування. Тому ГЛОНАСС має переваги на високих широтах, а GPS - на середніх.
Таблиця A. Основні характеристики навігаційних систем ГЛОНАСС і GPS
характеристка

Недоліками ГЛОНАСС є:
необхідність зсуву діапазону частот вправо, так як в даний час ГЛОНАСС заважає роботі як рухомого супутникового зв'язку, так і радіоастрономії;
При зміні ефемерид супутників, похибки координат в звичайному режимі збільшуються на 25-30м, а в диференціальному режимі - перевищують 10 м;
При корекції набіглої секунди порушується безперервність сигналу ГЛОНАСС. Це призводить до великих похибок визначення координат місця споживача, що неприпустимо для цивільної авіації;
Складність перерахунку даних систем ГЛОНАСС і GPS через відсутність офіційно опублікованої матриці переходу між використовуваними системами координат.
Приймачі, одночасно працюють з сигналами ШСЗ GPS і ГЛОНАСС, в Україні виготовляються на ДП «Оризон» (м.Сміла).

8. Останні новини GPS

8.1 Модернізація GPS - нові сигнали для цивільних користувачів
25 січня 1999р. віце-президент США Альберт Гор заявив про виділення 400 млн. доларів з "президентського" бюджету на модернізацію GPS і введенні двох нових "цивільних" сигналів на запускаються в майбутньому супутниках.
Другий "цивільний" сигнал буде розміщений на існуючій частоті L2 (1227.6MHz), разом з існуючим "військовим" сигналом. Він буде призначений для використання в додатках (геодезія і т.д.), не пов'язаних безпосередньо з небезпекою для життя людей. Наявність цього сигналу передбачається на супутниках, що запускаються з 2003 року.

Третій "цивільний" сигнал буде розташований на частоті 1176.45MHz всередині діапазону міжнародного радіонавігаційного сервісу для авіації і мореплавання. Він призначений для використання в додатках, що мають підвищені вимоги до безпеки (цивільна авіація і ін.). Наявність цього сигналу передбачається на супутниках, що запускаються

Сторінки: 1 2 3 4 5

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар