Verwenden Sie das Satellitennavigationssystem. Globale Navigationssatellit-GNSS-Systeme

Satellitenpositionierungssysteme und -navigation, die anfänglich für militärische Bedürfnisse entwickelt wurden, in letzter Zeit Finden Sie den weit verbreiteten Einsatz in der zivilen Kugel. GPS / GLONASS-Überwachung des Transports, Beobachtung von Arbeitsmenschen, Kontrollbewegungen von Mitarbeitern, Tierverfolgung, Gepäckverfolgung, Geodäsie und Kartografie sind die wichtigsten Anweisungen der Verwendung von Satellitentechnologien.

Derzeit gibt es zwei globale Satelliten-Positionierungssysteme, die in den USA und der Russischen Föderation sowie zwei regionale, von China, die von China, den Ländern der Europäischen Union und einer Reihe von Europa- und Asienländern gedeckt sind, erstellt wurden. Glonass-Überwachung und GPS-Überwachung sind in Russland verfügbar.

GPS- und Glonass-Systeme

GPS (Global Position System, Global Positioning System) ist ein Satellitensystem, deren Entwicklung seit 1977 in Amerika begann. Bis 1993 wurde das Programm eingesetzt, und bis Juli 1995 wurde die volle Bereitschaft des Systems erreicht. Derzeit besteht das GPS-Weltraumnetzwerk aus 32 Satelliten: 24 Main, 6 Reserve. Sie drehen sich in der durchschnittlichen Umlaufbahn (20 180 km) in sechs Flugzeugen, vier Hauptsatelliten in der gesamten Ebene.

Auf der Erde gibt es eine Hauptsteuerstation und zehn Tracking-Stationen, von denen drei von den jüngsten Generation Satelliten-Anpassungsdaten übertragen werden, und sie verteilen sie an das gesamte Netzwerk.

Die Entwicklung des Glonass-Systems (Global Navigation Satellite System) hat 1982 in der UdSSR begonnen. Die Fertigstellung der Arbeit wurde im Dezember 2015 bekannt gegeben. Es erfordert 24 Satelliten für die Arbeit von Glonass, um das Territorium und die Russische Föderation zu bedecken, reicht 18, und die Gesamtzahl der derzeit in der Umlaufbahn (einschließlich Reserve) - 27. In einer kleineren Höhe (19 140 km), in drei Ebenen, auf acht Hauptsatelliten in jedem.

Groundass Ground Stationen befinden sich in Russland (14), Antarktis und Brasilien (eins), es ist geplant, eine Reihe zusätzlicher Stationen bereitzustellen.

Der Vorgänger des GPS-Systems war das 1964 entwickelte Transitsystem, um den Start von Raketen aus U-Booten zu verwalten. Sie könnte außergewöhnlich feste Gegenstände mit einer Genauigkeit von 50 m lokalisieren, und der einzige Satelliten war nur eine Stunde pro Tag im Sichtfeld. Das GPS-Programm trugen zuvor DNSS- und NAVSTAR-Namen. In der UdSSR wurde die Erstellung eines Navigationssatellitensystems seit 1967 als Teil des Programms "Zyklon" durchgeführt.

Die wichtigsten Unterschiede von Glonass-Überwachungssystemen von GPS:

• amerikanische Satelliten bewegen sich synchron mit der Erde und dem Russisch - asynchron;
• unterschiedliche Höhe und Menge an Umlaufbahnen;
• unterschiedlicher Neigungswinkel (etwa 55 ° für GPS, 64,8 ° für Glonass);
• unterschiedliches Signalformat und Betriebsfrequenzen.

Vorteile des GPS-Systems

• GPS ist das älteste bestehende Positioniersysteme, wird früher in voller Bereitschaft als der Russe präsentiert.
• Zuverlässigkeit ist auf die Verwendung zurückzuführen mehr Backup-Satelliten.
• Die Positionierung erfolgt mit einem kleineren Fehler als Glonass (durchschnittlich 4 m und für die letzten Erzeugungssatelliten - 60-90 cm).
• Viele Geräte unterstützen das System.

Vorteile des Glonass-Systems

• Die Position asynchroner Satelliten im Orbit ist stabiler, was es erleichtert, sie zu erleichtern. Regelmäßige Anpassung ist nicht erforderlich. Dieser Vorteil ist wichtig für Spezialisten, keine Verbraucher.
• Das System wurde in Russland erstellt, sodass der selbstbewusste Signalempfang und die Positionierungsgenauigkeit in den nördlichen Breitengängen bietet. Dies wird auf Kosten eines größeren Winkels von Neigungs-Satellitenbahnen erreicht.
• Glonass ist ein inländisches System und wird für Russen im Falle einer GPS-Trennung erschwinglich bleiben.

Nachteile des GPS-Systems

• Satelliten drehen sich synchron zur Rotation der Erde, so dass zur genauen Positionierung den Betrieb von Korrekturstationen erfordert.
• Der geringe Neigungswinkel bietet kein gutes Signal und genaue Positionierung in polaren Bereichen und hohen Breiten.
• Das Recht, das System zu kontrollieren, gehört dem Militär, und sie können das Signal verzerren oder GPS für Zivilisten oder für andere Länder im Falle eines Konflikts mit ihnen ausschalten. Daher ist das GPS, obwohl GPS genauer und bequemer für den Transport ist, und der Glonass ist zuverlässiger.

Nachteile des Glonass-Systems

• Die Entwicklung des Systems begann später und bis vor kurzem mit einem bedeutenden Verzögerung der Amerikaner (Krise, finanzieller Missbrauch, Unterschlagung).
• Unvollständige Set von Satelliten. Die Dauer des Dienstes russischer Satelliten ist niedriger als amerikanisch, sie müssen häufig repariert werden, sodass die Richtigkeit der Navigation in einer Reihe von Bereichen reduziert wird.
• Glonass Satellite-Überwachung ist aufgrund der hohen Kosten für die Arbeit mit GPS teurer als GPS haussystem Positionierung.
• Nachteil software Für Smartphones, PDA. Glonass-Module wurden für Navigatoren entwickelt. Für kompakt tragbare Geräte Bisher ist eine häufigere und erschwingliche Option für GPS-Glonass oder GPS nur Unterstützung.

Zusammenfassung

GPS- und Glonass-Systeme sind ergänzend. Die optimale Lösung ist Satelliten-GPS-Glonass-Überwachung. Geräte mit zwei Systemen, zum Beispiel GPS-Markierungen mit dem M-Board-Glonass-Modul bieten eine hohe Positioniergenauigkeit und zuversichtliche Arbeit. Wenn für die Positionierung ausschließlich auf Glonass, ist der Fehler 6 m und für GPS-4 m, dann, wenn Sie zwei Systeme verwenden, auf 1,5 m reduziert. Solche Geräte mit zwei Mikrochips sind jedoch teurer.

Glonass ist speziell für russische Breiten konzipiert und ist potenziell in der Lage, eine hohe Genauigkeit zu erbringen, da der Mangel mit den Satelliten den Richtigkeit noch auf der GPS-Seite ist. Die Vorteile des amerikanischen Systems sind Zugänglichkeit und eine große Auswahl an GPS-Supportgeräten.

1.4.1 Struktur von Satelliten-Funknavigationssystemen

Satellitenfunknavigationssystem - ein besonderer Komplex von Raum und terrestrischen Werkzeugen, Software und Technologien, die ein breites Spektrum von topischen Aufgaben im Zusammenhang mit dem operativen und genauen Standort des Standorts relativ zu den terrestrischen Sphäro-, Fahrzeugen, technischen Systemen der Welt und Objekte bei der Lösung von Navigation, Verteidigung, Engineering und Geodätik, geologischen Erkundungen, Umwelt- und sonstigen Aufgaben.

Das Prinzip des Betriebs globaler Navigationssatellitensysteme basiert auf dem Messen des Abstands von der Antenne auf dem Objekt (deren Koordinaten müssen auf Satelliten erhalten werden, deren Position mit großer Genauigkeit bekannt ist.

Hochleistung von Glonass und GPS NAVSTAR werden durch das gemeinsame Funktionieren von 3 Hauptsegmenten erreicht: der Raum, das Steuerungssegment, das Verbrauchersegment.

Die Struktur von Satelliten-Funknavigationssystemen ist so aufgebaut, dass mehr als 6 Satelliten (mindestens 4) für die meisten Verbraucher ständig sichtbar sind. Der Funktionszweck von Raumfahrzeugen oder Satelliten ist die Bildung und Strahlung von Signalen, die zur Lösung von Verbrauchern zur Lösenahme der Positionierung und Überwachung des Ortes des Satelliten selbst erforderlich sind.

Die von Satelliten emittierten Signalen enthalten eine Reichweitenfindungs- und Servicekomponente. Gefälschungsgebrauch von Verbrauchern, um Navigationsparameter zu bestimmen (Reichweite zum Satelliten, Vund seiner räumlichen Orientierung). Die Servicekomponente enthält Daten auf Satellitenkoordinaten, Zeitskala, Satellitengeschwindigkeit, Zeitskala, Satellitengeschwindigkeit usw. (für Basisstationen).

Der Hauptzweck von Glonass ist eine globale und operative Navigation von terrestrischen, Meer-, Luft- und Low-Bit-Raumobjekten. Der Begriff "globale operative Navigation" bedeutet, dass das mit dem Empfangsnavigationsgerät ausgestattete bewegliche Objekt überall in der Oberflächenfläche ausgestattet ist und jederzeit die Parameter seiner Bewegung bestimmen kann - die drei Koordinaten und drei Komponenten des Geschwindigkeitsvektors. Das System ist nach der Bestellung entworfen und befindet sich in der Abteilung des Verteidigungsministeriums der Russischen Föderation (Weltraumkräfte) und hat den Status eines doppelten (militärischen und zivilen) Termins. Es wurde auch festgestellt, dass die für ihre Nutzung, Instandhaltung und Entwicklung verantwortlichen Bundeskörpern das Verteidigungsministerium der Russischen Föderation und der Bundesspace-Agentur sind.

Satelliten des Systems (mindestens 21 Arbeit und 3 Ersatz) sind gleichmäßig in drei Orbitalebenen angeordnet (Abbildung 2). Der Radius kreisförmiger Bahnen beträgt 25510 km, was der Zirkulationsperiode von 11 h 15 min 44 s entspricht. Jeder Satellit des Glonass-Systems überträgt kontinuierliche Navigationssignale auf eigene Trägerfrequenz in Subbands L1 und L2 (1,6 und 1,25 GHz).

Abbildung 2. Konstellation von Glonass-Satelliten und GPS NAVSTAR

Die Grundlage für die Bildung der Systemzeitskala von Glonass ist ein Wasserstoffstandard der zentralen Synchronisierungsfrequenz des Massesteuerungssystems.

Das Glonass-Orbitalsegment-Management wird von einem Bodenverwaltungsset durchgeführt, der zur Steuerung der Richtigkeit des Funktionierens ausgelegt ist, kontinuierlich die Parameter der Umlaufbahnen und den Informationsunterstützung aller Raumfahrzeuge des Systems ständig verfeinert und besteht aus den folgenden miteinander verbundenen stationären Elementen (Figur 3):

Systemmanagementzentrum (Krasnoznamensk, Moskau-Region);

Zentralsynchronisierer;

Netzwerk von Kontrollstationen, die in ganz Russland zerstreuten;

Phasensteuerungssystem;

Quanto-optische Stationen;

Navigationsfeldsteuergeräte.

Abbildung 3. Groundass Groundass Control Complex

Der zentrale Synchronisierer erzeugt die Systemzeitskala und Referenzsignale für nicht wählende Messstationen. Quanto-optische Stationen sind für die periodische Kalibrierung von radiootechnischen Bereichsbereich konzipiert. Das Phasensteuerungssystem sorgt für die Phasen- und Frequenzverschiebung der Satellitensignale relativ zum Standardsynchronisierungsstandard.

GPS NAVSTAR ist ein Satellitenfunknavigationssystem und die Übertragung der genauen Zeit. Grundlegende GPS-Segmente: Orbital-Satellitengruppierung, Überwachungs- und Steuerungssysteme, Anteilseinheiten. Als universelles Positioniersystem bietet das GPS eindeutige Dienste, die derzeit nicht von einem einzelnen anderen System bereitgestellt werden. Dies ist eine ultra-präzise dreidimensionale Koordinatendefinition, eine Geschwindigkeitsmessung und das Bestimmen der genauen Zeit; all Wetter; Arbeit in Echtzeit; Widerstand gegen Umweltfaktoren.

GPS NAVSTAR ist das Ergebnis der gemeinsamen Arbeit der US-Luftwaffe, dem Zentrum für Raketenarme, den Raumkräften, der Los Angeles-Basis der Luftwaffe. Diese Abteilungen sind für die Entwicklung und Entwicklung von Satellitengeräten, Bodensystemen und kundenspezifischen Geräten militärischer Zwecke verantwortlich.

NAVSTAR besteht formal aus einer Satellitengruppierung in der Menge von 27 Satelliten, die sich auf fast kreisförmigen Umlaufbahnen mit einer großen Halbachse von 26560 km befinden, die Funkpositionierung bietet und die genauen Zeitsignale sowohl für militärische Zwecke als auch für den Zivilverbraucher von Dienstleistungen der gesamten Welt . Satelliten werden in sechs Orbitalebenen mit Neigung von 55º (Abbildung 2) platziert. Satelliten senden ein kontinuierliches Navigationssignal in zwei L-Bändern (L1 - 1,5 und L2 - 1,2 GHz). Das System ist ein präziser Keeper of Time.

Das Steuerungssegment sind Steuerungs- und Steuerungsstationen. Ihre Hauptfunktionen sind:

Tracking-Umlaufbahnen von Satelliten;

Verfolgung und Unterstützung des Arbeitszustands der Satelliten;

Systemzeit-GPS-Zeit bilden;

Berechnung von Ephemerid-Satelliten und Taktparametern;

Implementierung der Korrektur von Satelliten in Umlaufbahnen nach Bedarf.

GPS-System-Satellitensignale werden kontinuierlich von Spuring-Stationen verfolgt, die auf dem Globus weit verbreitet sind (Abbildung 5). Ausrüstung für Tracking-Stationen besteht hauptsächlich aus GPS-Empfängern mit Cesien-Frequenznormen, messtechnischen Werkzeugen und Geräten zum Übertragen von Messungen durch Boden- und Satellitenkommunikationslinien an die Hauptmanagementstation, die sich an der Straßenbasis der Schriver in der Nähe der Stadt Colorado Springs befindet. Die Daten der Trackingstation dienen zur Bestimmung und Vorhersage der Umlaufbahnen von Satelliten und den Änderungsanträgen ihrer Stunden.

Abbildung 5. Ort der GPS-Steuerungsstationen

Zur genauen Positionierung in Geodäsie werden Empfänger, die an der Trägerfrequenz (Phase- oder Geodätische Empfänger) arbeiten, verwendet. Phasenempfänger sind eine Frequenz und eine Zweifrequenz. Zweifrequenzempfänger ermöglichen es, Koordinaten mit höherer Genauigkeit zu ermitteln, da sie den Einfluss der iontosphärischen Refraktion berücksichtigen können.

Geodätische Empfänger arbeiten in zwei grundlegenden Modi der Bestimmung der Koordinaten der Punkte: statistisch und kinematisch. Das genaueste ist der statische Modus. In der Geodätischen Praxis wird es verwendet, um eine Schießbegründung zu erstellen.

Das kinematische Regime ist weniger genau, aber es ist produktiver, die räumlichen Koordinaten von Pickets schnell zu bestimmen. Der Kinematik-Modus wird wie folgt implementiert. An dem Punkt mit bekannten Koordinaten ist der Empfänger eingestellt, und der zweite Empfänger bewegt sich über Pickets. Beide Empfänger müssen gleichzeitig dieselben Konstellationen von Satelliten verfolgen.

Die Definition Ihres Standorts, sowohl an Land als auch auf See, im Wald oder in der Stadt - die Frage ist heute derselbe Strom, ebenso wie die vergangenen Jahrhunderte. Die Ära der Eröffnung von Funkwellen vereinfachte die Navigationsaufgabe erheblich und eröffnete in vielen Bereichen des Lebens und der Aktivität neue Perspektiven für die Menschheit, und mit der Eröffnung der Möglichkeit der Eroberung des Weltraums, einem großen Durchbruch bei der Bestimmung der Koordinaten von Der Objektstandort der Erde wurde durchgeführt. Um die Koordinaten zu ermitteln, wird ein Satellitennavigationssystem verwendet, das die erforderlichen Informationen von Satelliten in der Orbit des Orbits empfängt.

Nun gibt es zwei globale Koordinaten-Definitionssysteme in der Welt - russische Glonass und American Navstar, besser bekannt als GPS (Abkürzungstitel Global Position System - Global Positioning System).

System satellitennavigation Glonass wurde in der Sowjetunion erfunden. In den frühen 80er Jahren des letzten Jahrhunderts und die ersten Tests wurden 1982 stattfanden. Es wurde in der Reihenfolge des Verteidigungsministeriums entwickelt und wurde auf die operative globale Navigation von Bodenbewegungsobjekten spezialisiert.

Das amerikanische GPS-Navigationssystem in seiner Struktur, des Termins und der Funktionalität ist der Glonass ähnlich und entwickelt sich auch in der Reihenfolge des Vereinigungsratsministeriums für Verteidigungsministerium. Es hat die Fähigkeit, mit hoher Genauigkeit als Koordinaten des Masseobjekts festzustellen und temporäre und hohe Geschwindigkeitsbindung durchzuführen. NavStar hat in der Orbit 24 Navigationssatelliten, die ein kontinuierliches Navigationsfeld auf der gesamten Oberfläche der Erde bereitstellt.

Satellitennavigationssystemempfänger (GPS-Navigator oder) empfängt Signale von Satelliten, misst Entfernungen zu ihnen, und auf dem gemessenen Bereich löst die Aufgabe der Bestimmung seiner Koordinaten - Breitengrad, Länge und beim Empfangen von Signalen von 4 oder mehr Satelliten - Höhen über dem Meeresspiegel , Geschwindigkeit, Richtung (Kurs) Gefahrener Weg. Der Navigator enthält einen Empfänger mit dem Signalempfang, einem Computer für ihre Verarbeitungs- und Navigationsberechnungen, eine Anzeige zum Anzeigen von Navigations- und Serviceinformationen und einer Tastatur, um den Betrieb des Instruments zu steuern.

Solche Empfänger sind für eine permanente Installation in Lenkstämmen und auf Dashboards gedacht. Ihre Hauptmerkmale sind: das Vorhandensein einer Remote-Antenne und von einer externen DC-Quelle angetrieben. Sie sind in der Regel große Flüssigkristall-Monochrome-Bildschirme mit alphanumerischer und grafischer Anzeige von Informationen.

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Kompakter wasserdichter GPS / DGPS / WAAS-Empfänger mit hohen Eigenschaften, die für kleine Gefäße ausgelegt sind. Dieser GPS-Empfänger des Unternehmens kann zusätzliche DGPS / WAAS-Differenzänderungen akzeptieren und verarbeiten. Diese Funktion bietet Korrekturen aus den Radio-Beacon- oder Geostationary-Satelliten WAAS, nutzen Sie die Genauigkeit über 5 Meter.

Neu (d) GPS-Navigator-Empfänger der differenziellen Änderungsanträge. Die Dichtungs-Technologie ermöglicht es Ihnen, hochrangige Routen genau zu erstellen. Es ist möglich, einen Locodrom-Kurs (RL) für kurze Entfernungen und orthodromic (GC) für lange auszuwählen.

Mit der Verlegtechnik können Sie mit dem Pfad hochrangige Routen genau erstellen. Es ist möglich, einen Locodrom-Kurs (RL) für kurze Entfernungen und orthodromic (GC) für lange auszuwählen.

Stationäre Empfänger verfügen über umfangreiche Funktionalität, insbesondere professionelle Geräte zur Verwendung am Meer. Sie haben eine große Menge an Speicher, die Möglichkeit, verschiedene Navigationsaufgaben zu lösen, und ihre Schnittstelle bietet die Möglichkeit der Aufnahme in das Schiffsnavigationssystem.

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Dies ist eine moderne Glonass- / GPS-Navigations-Satelliten-Satelliten-Satellitenabgleichung für alle Arten.

Entwickelt von den Spezialisten des Funkkomplexes mit den neuesten Errungenschaften auf dem Gebiet der Meeresnavigation. RK-2006 hat die Möglichkeit, Signale von bereits bereitgestellten Satellitengruppen wie Glonass und GPS zu erhalten, sondern auch vielversprechende europäische und asiatische Positioniersysteme, dies ermöglicht eine erhöhte Geräuschunfähigkeit und eine von jedem System geschützte Sicherheit, um die Koordinaten von das Gefäß und sein Kurs und seine Geschwindigkeit.

Ein Empfänger von globalen Navigationssatellitensystemen GPS und GLONASS, vom südkoreanischen Hersteller von Marine-Radio-Navigationsgeräten Samyung Enc Co., Ltd - SGN-500.

Bei Verwendung von Glonass und GPS in kombinierten Empfängern (fast alle Glonass-Empfänger werden kombiniert) die Genauigkeit der Bestimmung der Koordinaten fast immer "ausgezeichnet" große Zahl Sichtbares KA und ihre gute gegenseitige Lage.

Navigationsinformationen anzeigen.

In Glonass / GPS-Empfängern werden zwei Möglichkeiten zum Anzeigen von Informationen verwendet: alphanumerisch und Grafik (manchmal der Begriff "Pseudographie") wird verwendet.

Das alphanumerische Verfahren zum Anzeigen von empfangenen Informationen verwendet:

• figuren (Koordinaten, Geschwindigkeit übergeben, usw.)
• literale Kombinationen, die digitale Daten erklären - normalerweise Abkürzungen Phrasen (zum Beispiel MOV - "Mann über Bord" oder in russischer - "Mann über Bord!"
• reduzierende Wörter (z. B. SPD - Geschwindigkeit - Geschwindigkeit, TRK - Track - Route), Wegpunktnamen. Die alphanumerische Anzeige von Informationen in seiner reinen Form wurde in der Anfangsphase der GPS-Technik verwendet.

Das Grafikverfahren der Anzeige wird unter Verwendung von Zeichnungen durchgeführt, die auf dem Bildschirm ausgebildet sind, der die Art der Bewegung des Trägers darstellt (Gefäß, Auto, Mensch). Grafiken in den Geräten verschiedener Firmen sind fast gleich und variieren in der Regel im Detail. Die häufigsten Zeichnungen sind:

• elektronischer Kompass (nicht mit Magnetisch verwechselt zu werden!)
• grafischer Bewegungszeiger
• track-Bewegung, Routen
• symbole für Wegpunkte.
• schiffskoordinaten
• richtung auf dem Wegpunkt
• geschwindigkeit

Eigenschaften:

Genauigkeit der Bestimmung der Standortkoordinaten

Die Genauigkeit der Bestimmung der Standortkoordinaten ist ein grundlegender Indikator für ein beliebiges Navigationssystem, von dem von dem Wert davon abhängt, wie korrekt das Schiff der Route zur gelegten Route folgt und nicht auf den nahe gelegenen Meli oder Steinen fällt.

Die Genauigkeit der Instrumente wird in der Regel durch den Wert des Standardfehlers (SCS) bewertet - das Intervall, in dem 72% der Messungen fällt, oder bei einem maximalen Fehler, der 95% entspricht. Die meisten Firmen der Hersteller schätzen ihre GPS-Empfänger von 25 Metern, was einem maximalen Fehler von 50 Metern entspricht.

Navigationseigenschaften

Die Navigationsfunktionen von Glonass / GPS-Empfängern charakterisieren die Anzahl der von dem Instrument gespeicherten Wegpunkte, Routen und Routenpunkte, die in ihnen enthalten sind. Unter den Gleisen werden die charakteristischen Punkte auf der Oberfläche von Modern verstanden, die je nach Modell, abhängig vom Modell, von 500 bis 5.000 Wegepunkten und 20-50 Routen von jeweils 20 bis 30 Punkten erstellen und speichern kann.

Neben den Wegpunkten in jedem Empfänger gibt es einen Bestand an Punkten, um den Weg zu aufzeichnen und zu erhalten, der zurückgegangen ist. Dieser Betrag kann von 1000 auf mehrere Zehntausende von Punkten in professionellen Navigatoren erreichen. Die aufgezeichnete Spur kann verwendet werden, um sie zurückzugeben.

Die Anzahl der gleichzeitig überwachten Satelliten

Dieser Indikator kennzeichnet die Stabilität des Navigators und deren Möglichkeit, die höchste Genauigkeit sicherzustellen. Angesichts der Tatsache, dass die zwei Koordinaten der Position - Längengrad und Latitude bestimmen, müssen Sie 3 Satelliten gleichzeitig verfolgen und die Höhe von vier ermitteln. Moderne Glonass- / GPS-Navigatoren, noch tragbar, haben 8- oder 12-Kanal-Empfänger, die Signale bzw. bis zu 8 oder 12 Satelliten aufnehmen können.

Navigationsfunksignale.

Prinzip des Betriebs des Systems
navigation

Navigationsnachricht

Koordinatensystem

Faktoren, die die Genauigkeit beeinflussen

Zeitsysteme

Verbesserung der Genauigkeit der Navigation

Die Hauptelemente des Satellitennavigationssystems

Raumsegment.

Ein kosmisches Segment, das aus Navigationssatelliten besteht, ist ein Satz von Quellen von Funknavigationssignalen, die gleichzeitig erheblich erhebliche Serviceinformationen übertragen. Die Hauptfunktionen jedes Satelliten sind die Bildung und Strahlung der Funksignale, die für die Navigationsdefinitionen von Verbrauchern und der Steuerung von Satellitensatellitensystemen erforderlich sind.

Bodensegment.

Das Bodensegment umfasst ein Cosmodrome, einen Befehls- und Messkomplex und ein Managementcenter. Das COSMODROME bietet den erforderlichen Umlaufbahnen, wenn das Navigationssystem anfänglich eingesetzt wird, sowie die periodische Wiederauffüllung von Satelliten, da sie eine Ressource fehlschlagen oder generieren. Die Hauptobjekte des Kosmodroms sind die technische Position und das Startkomplex. Die technische Position bietet Empfang, Lagerung und Montage von Träger- und Satellitenkennzeichnungen, deren Tests, Betankung und Abstauben. Zu den Aufgaben des Startkomplexes gehören: Trägerabgabe mit Navigationssatelliten auf dem Startkissen, Installation auf dem Startsystem, Pre-Flug-Tests, Trägerbetankung, Anleitung und Start.

Der Befehls- und Messkomplex dient dazu, die Navigationssatelliten durch die für die Navigationssitzungen erforderlichen Dienstinformationen zu liefern sowie sie als Raumfahrzeug zu steuern und zu verwalten.

Die Steuerzentrale, die mit Informations- und Steuerraten mit einem Kosmodrom verbunden ist, und einem Befehlsmesskomplex koordiniert das Funktionieren aller Elemente des Satellitennavigationssystems.

Benutzersegment

Das Benutzersegment enthält Verbrauchergeräte. Es soll Signale von Navigationssatelliten empfangen, Navigationsparameter und Messverarbeitung messen. Um Navigationsaufgaben in der Ausrüstung des Verbrauchers zu lösen, wird ein spezialisierter eingebauter Computer bereitgestellt. Eine Vielzahl bestehender Verbrauchergeräte sorgt für die Bedürfnisse von Boden, Marine, Luftfahrt und Raum (im nahen Platz) der Verbraucher.

Prinzip des Betriebs des Navigationssystems

Die moderne Satellitennavigation basiert auf der Verwendung des Prinzips der unnordneten Rangliste zwischen Navigationssatelliten und Verbraucher. Dies bedeutet, dass der Verbraucher als Teil der Navigationssignalinformationen über die Koordinaten von Satelliten übertragen wird. Gleichzeitig (synchron) werden Messungen des Sortiments auf Navigationssatelliten gemacht. Das Messungsverfahren des Bereichs basiert auf der Berechnung der Zeitverzögerungen des empfangenen Signals von dem Satelliten im Vergleich zu dem von dem Konsuminstrument erzeugten Signal.

Die Abbildung zeigt ein Schema der Standortdefinitionen mit den Koordinaten X, Y, Z, basierend auf dem Bereich der Bereiche bis zu vier Navigationssatelliten. Farbige helle Linien zeigen den Kreis, in dem in der Mitte Satelliten sind. Radius der Kreise entsprechen echten Bereichen, d. H. Wahre Entfernungen zwischen Satelliten und Verbraucher. Farbige Inhaltslinien sind Umfang mit Radien, die den gemessenen Bereichen entsprechen, die sich von der True unterscheiden und somit Pseudo-Werte bezeichnet werden. Der wahre Reichweite unterscheidet sich von der Pseudo-Gültigkeit mit dem Wert, der dem Produkt der Lichtgeschwindigkeit entspricht, um sich für Stunden B zu kümmern, d. H. Die Größe des Verbrauchersuhren in Bezug auf die Systemzeit. Die Abbildung zeigt den Fall, wenn die Pflege der Consumer-Uhr größer als Null ist - das heißt, der Verbrauchertakt ist vor der Systemzeit, so dass die gemessene Pseudodalität weniger als der wahre Reichweite ist.

Wenn in der idealen Version, wenn Messungen genau und Ablesungen der Satellitenuhr und des Verbrauchers vorgenommen werden, um die Position des Verbrauchers im Raum zu bestimmen, genügt es bis zu drei Navigationssatelliten.

In Wirklichkeit unterscheiden sich die Messwerte der Takte, die Teil des Navigationsgeräts des Benutzers sind, von den Messwerten der Uhr an Bordnavigationssatelliten. Um dann das Navigationsproblem an die zuvor unbekannten Parameter zu lösen (drei Verbraucherkoordinaten) sollten einen anderen einfügen - der Versatz zwischen der Verbraucheruhr und systemzeit. Von hier aus folgt, dass das Verbraucher im Allgemeinen das Navigationsproblem lösen muss, muss der Verbraucher mindestens vier Navigationssatelliten "sehen".

Koordinatensystem

Für das Funktionieren von Navigations-Satellitensystemen, Daten zu den Parametern der Erdrotation, der grundlegenden Ephemeris des Mondes und der Planeten, die Daten auf dem Gravitationsfeld der Erde, über die Modelle der Atmosphäre sowie der hohen Präzision Daten zu Koordinaten- und Zeitsystemen verwendet.

Geozentrische Koordinatensysteme - Koordinatensysteme, der Beginn übereinstimmt mit der Mitte der Masse der Erde zusammen. Sie werden auch allgemein oder global genannt.

Um Gesamtkoordinatensysteme aufzubauen und aufrechtzuerhalten, werden vier Hauptmethoden-Methoden der kosmischen Geodäten verwendet:

• funkinterferometrie mit einem super-langen Base (RSDB),
• laserposition des Raumfahrzeugs (SLR),
• doppler-Messsysteme (DORIS),
• navigationsmessungen von Glonass-Raumfahrzeugen und anderen GNSS.

Internationale Erdsystemkoordinaten ITRF ist ein Standard des Erdkoordinatensystems der Erde.

In modernen Navigationssatellitensystemen sind verschiedene nationale, koordinatische Systeme.

Zeitsysteme

In Übereinstimmung mit gelösten Aufgaben werden zwei Arten von Zeitsystemen verwendet: astronomisch und atomar.

Systeme der astronomischen Zeit Basierend auf der täglichen Rotation der Erde. Der Benchmark für den Aufbau einer astronomischen Zeit ist ein sonniger oder starter Tag, je nach dem Punkt des Himmels, je nachdem, welchen Zeit gemessen wird.

Weltzeit ut. (Universalzeit) ist der durchschnittliche sonnige Zeitpunkt in Greengetic Meridian.

Weltweit koordinierte Zeit UTC Mit Atomzeit synchronisiert und ist ein internationaler Standard, an dem die Zivilzeit basiert.

Atomzeit. (Tai) - Zeit, basierend auf der Messung, deren elektromagnetische Schwingungen von Atomen oder Molekülen während des Übergangs von einem Energiezustand zu einem anderen emittiert wird. 1967 ist der atomare Sekunde bei der allgemeinen Konferenz von Maßnahmen und Waagen der Übergang zwischen den ultradünnen Pegeln f \u003d 4, m \u003d 0 und f \u003d 3, m \u003d 0 des Hauptzustands 2S1 / 2 des Cäsiums 133 Atom, nicht gestört externe Felderund dass die Häufigkeit dieses Übergangs auf 9 192 631 770 Hertz zurückzuführen ist.

Das Satellitenfunknavigationssystem ist ein Raumseitsystem mit einer Aktionszone, die den gesamten leeren Raum abdeckt, und funktioniert in seiner eigenen Systemzeit. Ein wichtiger Ort in GNSS wird dem Problem der temporären Synchronisationssubsysteme gegeben. Die temporäre Synchronisation ist wichtig und um eine gegebene Abfolge der Strahlung von Signalen aller Navigationssatelliten zu gewährleisten. Es erfordert die Verwendung von passiven Rangfinder-Messmethoden (pseudodalier). Der Bodenbefehl und der Messkomplex gewährleistet die Synchronisation der Zeitskala aller Navigation KA nach Abgleich und Korrektur (direkt und algorithmisch).

Navigationsfunksignale.

Navigationsfunksignale.

Bei der Auswahl von Typen und Parametern von Signalen, die in Sverwendet werden, werden ein umfangreicher Anforderungen und Bedingungen berücksichtigt. Signale sollten eine hohe Messgenauigkeit der Ankunftszeit (Verzögerung) des Signals und seiner Doppler-Frequenz und der hohen Wahrscheinlichkeit einer ordnungsgemäßen Dekodierung der Navigationsnachricht bereitstellen. Auch müssen die Signale einen niedrigen gegenseitigen Korrelation aufweisen, so dass die Signale verschiedener Navigationsraumfahrzeuge, dass die Verbrauchernavigationsgeräte zuverlässig anders sind. Darüber hinaus sollten GNSS-Signale das reservierte Frequenzband am effektivsten in einem geringen unkomplizierten Strahlungsgrad anwenden, haben eine geräuscharme Immunität.

Fast alle bestehenden Navigationssatellitensysteme mit Ausnahme des indischen Navic-Systems werden zum Übertragen von Signalen L verwendet. Das Navic-System emittiert die Signale zusätzlich und im S-Bereich.

Bereiche, die von verschiedenen Navigationssatellitensystemen besetzt sind

Modulationsarten

Als Satellitennavigationssysteme entwickeln die Arten der verwendeten Funksignale-Modulation.
In den meisten Navigationssystemen wurden außergewöhnlich verwendete Signale mit binärer (zwei-Positionsphasenmodulation - FM-2 (BPSK) ursprünglich verwendet. Derzeit begann in Satellitennavigation der Übergang zu einer neuen Klasse von Modulationsfunktionen, die den Namen BOC (binärer Offset-Carrier) -Signals empfangen hat.

Die grundlegende Unterschied der BOC-Signale aus den Signalen mit FM-2 ist, dass das BOC-Signalmodulation PSP-Symbol kein rechteckiger Videopimpuls ist, sondern eine Zeitdauer der Mesmering-Oszillation, die eine bestimmte konstante Anzahl von Perioden k umfasst. Daher werden die BOC-Modulationssignale häufig als Mäander-rauschartiger Signale bezeichnet.

Die Verwendung von BOC-Modulationssignalen erhöht die potentielle Messgenauigkeit und die Auflösungsverzögerungsfähigkeit. Gleichzeitig nimmt der Niveau der gegenseitigen Interferenz mit dem gemeinsamen Funktion der Navigationssysteme mit traditionellen und neuen Signalen ab.

Navigationsnachricht

Jeder Satelliten nimmt von den Navigationsinformationen von Bodenmanagementstationen an, die als Teil der Navigationsnachricht an Benutzer übermittelt werden. Die Navigationsnachricht enthält verschiedene Arten von Informationen, die erforderlich sind, um den Standort des Benutzers zu ermitteln und seine Zeitskala mit dem nationalen Standard zu synchronisieren.

Navigationsinformationstypen.

• EFEMERID-Informationen, die erforderlich sind, um die Koordinaten des Satelliten mit ausreichender Genauigkeit zu berechnen
• Der Fehler der Divergenz der Bordzeitskala relativ zu der Systemskala, um die Verschiebung der Zeit des Raumfahrzeugs während der Navigationsmessungen zu berücksichtigen
• Diskussion zwischen der Skala des Navigationssystems und der nationalen Zeitskala, um das Problem der Synchronisation von Verbrauchern zu lösen
• Anzeichen von Eignung mit Informationen zum Zustand des Satelliten für den operativen Ausschluss von Satelliten mit den identifizierten Fehlern der Navigationslösung
• Almanach mit Informationen zu Umlaufbahnen und dem Zustand aller Geräte in der Gruppierung für eine langfristige grobe Prognose der Bewegung von Satelliten und Messplanung
• Die Parameter des Modells der Ionosphäre, die von Einfrequenzempfänger benötigt, um die Fehler von Navigationsmessungen zu kompensieren, die mit der Verzögerung der Verteilung der Signale in der Ionosphäre verbunden sind
• Erde-Rotationsparameter zur genauen Neuberechnung von Verbraucherkoordinaten in verschiedene Systemeah-Koordinaten

Anzeichen von Fitness werden innerhalb weniger Sekunden aktualisiert, wenn der Fehler erkannt wird. Die Parameter von Ephemeride und Zeit werden in der Regel in der Regel öfter als einmal in einer halben Stunde aktualisiert. Gleichzeitig ist der Aktualisierungszeitraum für verschiedene Systeme sehr unterschiedlich und kann vier Stunden erreichen, während die Almanacs nicht mehr als einmal am Tag aktualisiert werden.

Durch den Inhalt ist die Navigationsnachricht in betriebliche und nicht würzige Informationen unterteilt und wird als Fluss digitaler Informationen (QI) übertragen. Zunächst verwendeten alle Navigationssatellitensysteme die Struktur des Typs "Supercasters / Frame / String / Word". Mit dieser Struktur wird der QI-Fluss in Form von kontinuierlich wiederholten Superkappen gebildet, der Superrahmen besteht aus mehreren Frames, der Rahmen besteht aus mehreren Zeilen.
In Übereinstimmung mit der Struktur "SuperCasters / Frame / String / Word", den Signalen des Badeou-Systems, Galileo (außer E6), GPS (LNAV-Daten, L1) wurden Glonasssignale mit Frequenztrennung gebildet. Je nach System können die Größe der Superlader, der Rahmen und der Linien unterschiedlich sein, aber das Formationsprinzip bleibt ähnlich.

Nun wird in den meisten Signalen eine flexible String-Struktur verwendet. In dieser Struktur wird die Navigationsnachricht als einen variablen Strang von Saiten verschiedener Typen ausgebildet. Jeder Typ der Zeichenfolge verfügt über eine eigene einzigartige Struktur und enthält eine bestimmte Art von Informationen (oben angegeben). Ein näheriger Highlights Die nächste Zeile aus dem Thread, er bestimmt seinen Typ und in Übereinstimmung mit dem Typ weist die in dieser Zeile enthaltene Informationen zu.

Mit der flexiblen Zeilenstruktur der Navigationsnachricht können Sie die Bandbreite des Datenkanals wesentlich effektiver verwenden. Der Hauptvorteil von Navigationsberichten mit einer flexiblen Stringstruktur ist jedoch die Möglichkeit seiner evolutionären Modernisierung, die dem Prinzip der Rückwärtskompatibilität unterliegt. Dazu ist es in der ICD für Entwickler speziell angegeben, dass, wenn die Reihen unbekannter Typen in der Navigationsnachricht erfüllt sind, sie ignorieren. Auf diese Weise können Sie den Prozess des Upgradings der GNSS auf die zuvor vorhandenen Zeichenfolge mit neuen Typen hinzufügen. NED, früher veröffentlicht, ignoriert Zeilen mit neuen Typen und nutzt daher nicht die innovativen Innovationen, die in dem Prozess der Modernisierung der GNSS eingeführt werden, aber seine Leistung wird nicht verletzt.
Meldungen von Glonass-Signalen mit codierter Trennung haben eine String-Struktur.

Faktoren, die die Genauigkeit beeinflussen

Die Genauigkeit der Bestimmung des Verbrauchers seiner Koordinaten, der Bewegungsgeschwindigkeit und der Zeit wird von vielen Faktoren beeinflusst, die in Kategorien unterteilt werden können:

1. Systemfehler, die von der Ausrüstung des Raumkomplexes eingeführt werden

   Die Fehler, die mit der Funktionsweise der Bordausrüstung des Satellitens verbunden sind, und der Bodenkontrollkomplex der GNSs sind auf die Hauptunfähigkeit der Frequenzzeit- und Ephemerid-Bestimmung zurückzuführen.

2. Fehler, die von der Signalverteilungsspur vom Raumfahrzeug an den Verbraucher ergeben

   Die Fehler sind auf den Unterschied in der Geschwindigkeit der Ausbreitung von Funksignalen in der Erdatmosphäre aus der Geschwindigkeit ihrer Vermehrung im Vakuum sowie die Abhängigkeit der Geschwindigkeit von den physikalischen Eigenschaften verschiedener Schichten der Atmosphäre zurückzuführen.

3. Fehler in der Verbraucherausrüstung

   Hardwarefehler sind in einen systematischen Fehler der Funksignalverzögerung in den Funksignal- und Schwankungsfehlern unterteilt, die durch das Geräusch und die Dynamik des Verbrauchers verursacht werden.

Darüber hinaus betrifft die Richtigkeit der Navigations-zeitlichen Definition den gegenseitigen Standort der Navigationssatelliten und der Verbraucher.
Quantitatives Merkmal des Fehlers des Standorts und der Änderungen der Stunden der Stunden, die mit den Merkmalen der räumlichen Position des Satelliten verbunden sind, und der Verbraucher dient als sogenannte geometrischer Faktor Γ σ- oder Geometriekoeffizient. GDOP - Geometrische Täuschung der Präzision wird in der englischen Literatur verwendet.
Der geometrische Faktor γ Σ zeigt, wie oft die Messgenauigkeit abnimmt und von den folgenden Parametern abhängt:

• G p ist ein geometrischer Richtigkeitsfaktor der Bestimmung der Position des GNSS-Verbrauchers im Raum.
  Entspricht der PDOP - Positionswelzung der Präzision.
• G g ist ein geometrischer Faktor in der Genauigkeit der Bestimmung der Position des GNSS-Verbrauchers horizontal.
  Entspricht der HDOP - horizontale Täuschung der Präzision.
• G B ist ein geometrischer Richtigkeitsfaktor der Bestimmung der Position des GNSS-Verbrauchers durch Vertikal.
  Entspricht vdop - vertikale Täuschung der Präzision.
• G t ist ein geometrischer Richtigkeitsfaktor der Genauigkeit, der die Änderung des Zeugnisses des Verbrauchers der GNSS bestimmt.
  Entspricht der TDOP-Zeit-Täuschung der Präzision.

Verbesserung der Genauigkeit der Navigation

Die derzeitigen globalen Navigationssatellitensysteme (GNSS) GPS und Glonass ermöglichen es Ihnen, die Ernährungsbedürfnisse des umfangreichen Verbrauchers zu erfüllen. Es gibt jedoch eine Reihe von Aufgaben, die eine hohe Navigationsgenauigkeit erfordern. Zu diesen Aufgaben gehören: Abheben, Annäherung und Landung von Flugzeugen, arrogant in Küstengewässern, Navigation von Hubschraubern und anderen Autos und anderen.

Die klassische Methode zur Erhöhung der Genauigkeit der Navigationsdefinitionen ist die Verwendung eines differenziellen (relativen) Definitionsmodus.

Der Differenzmodus übernimmt die Verwendung eines oder mehrerer basische Empfänger, die an Punkten mit bekannten Koordinaten angeordnet sind, die gleichzeitig mit dem Verbraucherempfänger (beweglich oder mobil) die Signale derselben Satelliten erfolgen.

Die Verbesserung der Genauigkeit der Navigationsdefinitionen wird durch die Tatsache erreicht, dass die Messfehler der Navigationsparameter von Verbraucher- und Grundempfängern korreliert sind. Bei der Bildung der Unterschiede der gemessenen Parameter werden die meisten dieser Fehler kompensiert.

Die Differentialmethode basiert auf dem Wissen der Koordinaten des Bezugspunkts - der Steuer- und Korrekturstation (CCC) oder des Systems von Stützstationen, relativ dazu, dass die Änderungen der Definition der Pseudodulation an die Navigationssatelliten berechnet werden können. Wenn diese Änderungen in der Ausrüstung des Verbrauchers berücksichtigt, können die Genauigkeit der Berechnung insbesondere die Koordinaten in dehner Male erhöht werden.

Um ein differentielles Regime für die große Region sicherzustellen, beispielsweise für Russland, Europa, den Vereinigten Staaten, wird die Übertragung von Korrekturdifferenzänderungen mit geostationären Satelliten durchgeführt. Systeme, die ein solcher Ansatz implementieren, wurden als widwiderstandsfähige Differentialsysteme bezeichnet.

Einführung

Heute gibt es in der Welt mehrere Navigationssysteme mit künstlichen Erdatumssatelliten, aber schlägt der wirklich globale Positionierungsservice fast überall in unserem Planeten vor, nur zwei: Russischer Glonass und American Navstar. Es wird angenommen, dass es eine beliebte GPS-Reduktion aufgenommen wird.

Allgemeine Prinzipien der Funktionsweise der SNA

Der SNA GLONASS und NAVSTAR wurde basierend auf den folgenden Anforderungen erstellt: Globale, Geräuschunfähigkeit, Kontinuität der Arbeit, Unabhängigkeit von Wetterbedingungen, Erleichterung, Mobilitätsgrad des Objekts.

Die wichtigsten dieser Anforderungen:

· Verfügbarkeit - der Grad der Wahrscheinlichkeit der SNS-Bedienbarkeit vor seiner Verwendung und im Gebrauchsprozess;

· Integrität - der Wahrscheinlichkeitsgrad, ein Systemausfall während eines bestimmten Zeitraums zu erkennen;

· Kontinuität des Dienstes - der Wahrscheinlichkeitsgrad, den kontinuierlichen Betrieb des Systems mit einem bestimmten Zeitraum aufrechtzuerhalten.

Unter einem bestimmten Zeitintervall verstehen sie das Wichtigste für den Verbraucher (zum Beispiel Landing-Liner).

ICAO - UN-Einrichtung, Festlegung internationaler Normen der Zivilluftfahrt - Um die Sicherheit der Luftfahrtverbrauch zu verbessern, hat die Haupt-SNA-Parameter (von 0,999 auf 0.9999) strikte Anforderungen vorgelegt.

Die Grundlage des Konzepts des Navstar- und des Glonass-Konzepts war: Unabhängigkeit (Bestimmung der gewünschten Navigationsdaten in der Ausrüstung des Verbrauchers) - erfüllt das Gerät des Verbrauchers, jedoch nicht wesentlich; Keine Anforderung (alle Berechnungen in Benutzergeräten werden auf der Grundlage von passiv empfangenen Signalen von der NCA mit bekannten Orbitalkoordinaten durchgeführt). Die Kombination von Unabhängigkeit und Unsicherheit gibt der SNS Unlimited Bandbreite (eine beliebige Anzahl von Verbrauchern kann die SNA jederzeit verwenden).

Das gesamte Ergebnis der SNA wird durch Interaktion mit 3 Segmenten erreicht: Raum, Verwaltung und Verbraucher.

Weltraumsegment.

Die Genauigkeit des Standorts hängt von der gegenseitigen Orbitalort der Satelliten und den Parametern ihrer Signale ab. Es ist notwendig, dass in der Sichtbarkeitszone des Verbrauchers 3-5 ncas waren.

In der Praxis ist die Orbitalstruktur so gebaut, dass sie 6 waren. Es gibt auch Backup-Satelliten.

Die Hauptaufgabe der NCA ist die Bildung und Strahlung der Signale, die zur Lösung der Navigationsaufgaben erforderlich sind. Die Zusammensetzung des Geräts der NCA: Funkübertragungsgeräte - Um das Navigationssignal und die Telemetrieinformationen zu übertragen; Radio-Empfangsausrüstung - zum Empfang von Befehlen von Bodenkontrollkomplexen; Antennen; Bordnetz; Solar- und wiederaufladbare Batterien usw.

NCA-Signale verfügen über 2 Komponenten: einen Entfernungsmesser (zur Bestimmung der Navigationsparameter - Reichweite zu NCA, Verbrauchergeschwindigkeitsvektor, seiner räumlichen Orientierung); Service (enthält Informationen zu Satellitenkoordinaten). Und Glonass wird oft als Netzwerk genannt, da die Synchronisation der NCA und der Union von ihnen im Netzwerk wichtig ist.

Es gibt ein solches Konzept als Jaming in der SNA (Unterdrückung eines feindlichen SNS-Signals, das Interferenzen verursacht), Spoofing (Signalersatz) und Anti-Spoofing (Schutzreaktion SNC auf Spoofing).

Kontrollsegment

Dieses Segment besteht aus einer Hauptstation kombiniert mit einem Rechenzentrum; Gruppen von Steuerungs- und Messstationen (KIS); Landreferenzzeit und -frequenz.

KIS (in der uneinheitlichsten möglichen Aktivität möglich) wird für Satelliten beobachtet, Navigationssignale, die primäre Informationsverarbeitung durchführen und den Datenaustausch mit der Hauptstation vornehmen. Danach verarbeitet an der Hauptstation das Signal mathematisch und berechnet die Anpassungen.

Der Bodenstandard ist genauer, so dass alle anderen damit synchronisiert.

Verbrauchersegment.

Alle Verbraucher können für drei Arten geweiht werden: Militär, Privat und Zivil.

Es besteht aus:

· Funkfrequenztrakt - In ihm befindet sich ein Empfang von NCA-Funksignalen, ihre Primärverarbeitung;

· Computer - für die Sekundärverarbeitung (Zuteilung von Navigationsinformationen, Implementierung des Algorithmus zur Auswahl der optimalen Konstellation und Berechnung der räumlichen Koordinaten und des Verbrauchergeschwindigkeitsvektors).

Definition der Koordinaten der NCA

Mit einem bestehenden Ansatz für den Bau der SNA versucht der maximal mögliche Berechnungsbetrag, auf den Bodenkontrollkomplex zu übertragen. KIS befinden sich in begrenzten Territorien und bieten keine ständige Beobachtung der NCA. Die Ergebnisse der verfügbaren Beobachtungen sind freigelegt mathematische Verarbeitung. Und auf der Grundlage dieser Daten erfolgt die Prognose der Parameter des Orbits (Ephemerida) bis zur nächsten Prognose.

Eperemeride werden durch algebraische Berechnungen, Orbit-Parameter und deren Derivate vorhergesagt.

Almanac ist ein Satz von Informationen über den aktuellen Zustand der SNA in der einen.

Präzisionen - Verkehr auf dem Kegel.

Nüsse - kleine Schwingungen.

Geozentrisches Inertialkoordinatensystem

Das Koordinatensystem, das aus drei Achsen (x, y, z) und dem Ursprungsort der Koordinaten der Erde im Schwerpunkt besteht. Die X-Achse ist von dem Punkt des Widderpunkts (Federgleichung) gerichtet und verläuft in der Ebene des Äquators; Y - ergänzt x rechts in der Ebene des Äquators; Z - fällt mit der Rotationsachse der Erde zusammen und läuft durch die Pole.

Geozentrisches Umzugssystem

Ein ähnliches Trägheitssystem, der Unterschied nur in der X-Achse, die durch den Null-Meridian (Greenwich) geht.

Geodätisches System

Bestimmt die Koordinaten des Punktes relativ zur Erdoberfläche. Der Breitengrad ist der Winkel zwischen der schiere Linie, der durch den Punkt und der Ebene des Äquators verläuft.

Längengrad ist der Winkel zwischen der Ebene des anfänglichen Meridians und der Meridianebene, die durch den Punkt verläuft.

Unper therbierte (Kaplerbewegung) - eine Bewegung, auf der nur die Festigkeit der Schwerkraft der Erde und der Schwerpunkt des Körpers im Mittelpunkt der Schwere der Erde liegt.

Restfaktoren.

· Anziehungskraft des Mondes und der Sonne;

· Druck der Lichtstrahlung der Sonne;

· Die Unebenheit des Gravitationsfeldes der Erde;

· Mittelbeständigkeit beim Umzug von Satelliten.

Analysieren Sie diese Faktoren, können Sie Schlussfolgerungen ziehen:

Äquatorialer Umlaufbahnen haben die stabilste Form, aber die instabile Position der Orbitalebene und der Umlaufbahnen in dieser Ebene;

polare Bahnen haben eine stabile Orbitalebene, aber relativ große Änderungen in der Form der Umlaufbahn;

geneigte Umlaufbahnen i≈60 ° haben eine Kompromissstabilität von Parametern.

Glonass und NAVSTAR verwenden mittelalterliche schräge Umlaufbahnen (i≈60 °).

Der Winkel I wird der Winkel zwischen den Äquatorial- und Orbitalebenen bezeichnet. I≈90 ° - polare Orbit; i \u003d 90 ° - Polar; i \u003d 0 ° - äquatorial.

Kein unwichtiger Faktor ist auch eine Winkelgeschwindigkeit (Vektorgröße, die die Drehzahl des Körpers kennzeichnet). Kreislaufbahnen Es ist stabiler, so dass sie von Glonass und Navstar verwendet werden.

Eigenschaften von Satelliten

Überprüfungszone.

Dies ist ein Teil der Erdoberfläche, auf dem die NCA-Signale genommen und überwacht werden können. Das Zentrum dieser Zone ist der geografische Ort des Satelliten (an der Kreuzung der Erdoberfläche und der Linie, die die Zentren der Schwerkraft der Erde und der NCA verbindet).

Die Gesamtheit solcher Orte wird als Satellitenspur bezeichnet.

Radiororizont ist eine bedingte Linie, weniger als der wahre Horizont um 5-10 ° - die Größe der Maske.

Sichtbarkeitszone.

Die Region des Himmels, in der der NCA aus dem Moment des Sonnenaufgangs über dem Horizont beobachtet wird, bis der Horizont aufgerufen wird.

Dauer der Beobachtung.

Das Zeitintervall, in dem der Verbraucher die NCA beobachtet. Maximum, wenn sich der Verbraucher in der NCA-Autobahn befindet. Hängt von der Höhe des Fluges und vom Berufungszeitraum ab.

satellitennavigations-Orbitalraum

Navigationsaufgaben und -methoden zum Lösen

Die Gesamtheit von Punkten mit dem gleichen Abstand zum NCA (R) bildet die Oberfläche der Position, deren Mitte mit der Phasenmitte der Sendeantenne zusammenfällt.

Bei Erhalt der 2-Oberflächenpositionen erhalten wir die Positionslinie - ein Satz von Punkten mit 2 gegebenen Werten des Navigationsparameters R.

Der Parameter Navigation ist ein geometrischer Parameter, der der Funknavigation übereinstimmt.

Die Kreuzung der 2. Kugeln ergibt die Positionslinie in Form eines Kreises, wodurch die Mehrdeutigkeit des Standorts auftritt, da wir zwei Linien der Position, die an zwei Stellen kreuzen, erhalten. Dies wird durch die Einführung einer anderen Positionslinie oder zusätzlicher Standortinformationen beseitigt.

Gefallene Methode

RI ist der Bereich zwischen dem Verbraucher und dem NCA; XI, YI, Zi - NCA-Koordinaten; X, Y, Z - Consumer-Koordinaten.

Es gibt Mehrdeutigkeit, da die Koordinaten des Verbrauchers am Punkt der Kreuzung der drei Oberflächen der Position stehen. Die Mehrdeutigkeit des Wissens der geschätzten Koordinaten des Verbrauchers wird eliminiert, und wenn keine solche Möglichkeit besteht, verwenden sie eine Entfernung zum dritten NCA.

Für den Bodenverbraucher ist die Positionslinie ein Kreis auf der Bodenoberfläche. Es ist jedoch oft die Höhe des Verbrauchers unbekannt, und da die Erde nicht genommen werden kann und die Oberfläche der Position (nicht die perfekte Form) - es ist notwendig, mindestens 3, aber 4 NCA zu verwenden.

Wenn Sie immer noch der Meinung sind, dass einige NCAs häufig nahe an dem Radarizant liegen (was in Bezug auf das Empfang eines Funksignals äußerst unrentabel ist), bleibt es ein offensichtlicher Bedarf an der Verwendung von 5-6 NCAs, was die Orbitalstruktur der SNA verursacht. Bei diesem Verfahren wird Δt vernachlässigt - die Diskrepanz in der Zeitskala (aufgrund von Insolfläche und die Erfassung der Anfangsdaten liegen nicht an einem bestimmten Zeitpunkt).

Pseudo-modale Methode

ΔT - Permanenter Wert. Daher wird bei der Messung des Bereichs an i-ten die Pseudodilität R'i \u003d RI + ΔR (ΔR \u003d C * ΔT) erhalten.

In dieser Gleichung, 4 Unbekannten (x, y, z, Δr). Daher ist ein prioriisches Wissen der Koordinaten des Verbrauchers auch erforderlich, andernfalls ist es notwendig, nicht 4 und mindestens 5 ncas zu verwenden, was in der Praxis schwer zu tun ist.

Die strengen Anforderungen dieser Methode werden nur von mittel-talny SNA implementiert. Die positive Qualität dieses Verfahrens besteht darin, dass das Finden eines konstanten Fehlers ΔR \u003d c * Δt, der Verbraucher Δt findet, der ihm die Möglichkeit gibt, seine Ausrüstung mit dem Benchmark der NCA-Zeit zu synchronisieren.

Definition der räumlichen Orientierung des Verbrauchers

Eine der wichtigen Aufgaben ist, die räumliche Orientierung des Verbrauchers zu bestimmen. Eine Möglichkeit, dieses Problem zu lösen:

Installieren Sie in 2 Punkten A und im Verbraucher SNA-Empfänger. Empfänger messen synchron 2 Bereichen mit bekannten Koordinaten an den I-Wow-Satelliten. Betrachten Sie den Unterschied in den Phasen der anerkannten Signale A und B. Das System von 3-EXS, das ein Minimum eines dritten Bereichs als Ergebnis der Messung erhalten, wird gelöst.

Funksignale.

Navigationsparameter SNS werden durch die entsprechenden Parameter des Funksignals bestimmt. Die Hauptnavigationsparameter von Funksignalen lautet:

· Bereich (durch die Signalverzögerung bestimmt);

· Radiale Geschwindigkeit (durch den Doppler-Offset).

NAVSTAR Verwenden Sie Code-Trennung von Kanälen und in der Glonassfrequenz.

Der Verbraucher empfängt häufig Signale von verschiedenen Satelliten gleichzeitig, sodass ein Empfänger mit einem Korrelator erforderlich ist (eine Art Filter, berechnet die Korrelationsfunktion zwischen dem empfangenen und dem Referenzsignal).

Rauschartige Signale (SPS)

Die SSS wird verwendet, um die hochdimensionale Messung der Navigationssignalparameter zu erreichen. Die SPS haben eine hohe Geräuschlosigkeit, da die Spektrumbreite größer als die Breite des Interferenzspektrums ist. Die SPS verfügt über eine große Basis und ermöglichen Ihnen, eine hochauflösende Fähigkeit zu haben.

Die Basis des Signals ist ein Produkt der effektiven Signaldauer an seiner effektiven Spektrumbreite.

In modernen SNS werden phasenapelulierte SPSS verwendet (After-Evativity von Funkimpulsen, deren Anfangsphasen diskrete Werte auf ein bestimmtes Gesetz wechseln.

Faktoren, die die Genauigkeit der Verbrauchervektordefinition beeinflussen

Quellen der Entstehung eines Rangfinderfehlers können in 3 Gruppen unterteilt werden:

Implementiert vom Instrumentenkomplex und der Ausrüstung des Navigationssatelliten.

2. Ankommen auf der Signalverteilungsspur.

Der vom Empfangsindex eingeführte Verbraucher (abhängig von der Qualität der Ausrüstung des Verbrauchers).

Die Fehler der ersten Gruppe sind auf die Unvollkommenheit der frequenzüberlagigen und der Ephemeride-Bereitstellung der NCA zurückzuführen. Sie hängen von der Qualität von Bord- und Kitty-Geräten ab, von der Stabilität der Frequenz und der Zeit. Mit Hilfe von KIS besteht heute eine ständige Überwachung der Standards jedes NCA und der Korrektur wird individuell berechnet.

Es gibt auch eine Gruppenverzögerung im Navigationssignal in der Satelliteneinrichtung - dies ist das Zeitintervall zwischen dem Ausgangsnavigationssignal in der Mitte der Sendeantenne und dem Ausgangssignal-Schrott der Seitenreferenzfrequenz und der Zeit. (Gemessen bei der Montage und Kalibrierung der Ausrüstung).

Für den Durchschnitts-SNA, der Wert relativistischer und Gravitationsfehler, aufgrund der Unterschiede in den Geschwindigkeiten der NCA und des Verbrauchers sowie der Unterschiede des Gravitationspotentials an den Punkten des NCA und des Verbrauchers.

Die Fehler der zweiten Gruppe sind am wenigsten vorhersehbar.

Die Brechung von Funkwellen ist die Krümmung des Weges der Ausbreitung von Funkwellen. Aufgrund von Inhomogenitäten und Änderungen des dielektrischen Fehlers mit einer Höhe. Hängt vom Druck der Luftfeuchtigkeit, der Temperatur ab.

Kleine Winkel sind für die Ausbreitung von Funkwellen unrentabel, da Brechung den Maximalwert erreicht. Daher berücksichtigen Sie den Winkel der Maske (5-10 °) beim Bestimmen des Radarizs.

Nachts vernachlässigt, vernachlässigt. NAVSTAR hat Beobachtungen der Anzahl freier Elektronen in der Ionosphäre. In Glonass fehlt es.

Negativ, um den Verbrauchervektor zu bestimmen, beeinflusst den Multiplath. Besonders von dem Luftverbraucher, aufgrund der hohen Höhe der reflektierenden Objekte.

Glonass

Besteht aus einem 24-Ex-Satelliten in den 3. Orbitalebenen. Die Orbitalebenen werden um 120 ° relativ zueinander getrennt. In jeder Orbitalebene 8 Satelliten mit einer Verschiebung in einem Argument eines Breitengrades von 45 °. Satellitenbahnen sind in der Nähe kreisförmig, Höhe 18840-19440 km (nominal - 19100 km). Berechnung von Umlaufbahnen - i \u003d 64,8 °. Die Orbitalstruktur ist so gebaut, dass von jedem Punkt mindestens 4 Satelliten vorhanden ist.

Die Kontinuität des Navigationsfeldes wird auf einer Höhe von 2000 km bereitgestellt. Das System behält die vollständige Funktionalität bei Ausfall von 6 NCA (wenn 2 in jeder Ebene)

Intervall der Wiederholbarkeit der Spuren der NCA-Bewegung und dementsprechend beträgt Zonen des Funkmissbrauchs durch Landverbraucher 17 Umdrehungen oder 7 Tage 23 Stunden 27 Minuten. Von hier aus folgt, dass der SNA-Glonass nicht resonant ist (synchron), d. H. Satelliten in ihrer Orbitalbewegung haben keine Resonanz (Synchronismus) mit der Rotation der Erde. Aufgrund dessen ist der störende Effekt des Gravitationsfelds weniger vom System betroffen, weshalb die Glonass-Orbitalgruppe stabiler ist als NAVSTAR. Keine zusätzlichen Anpassungen der Glonass-Orbitalgruppierung sind nicht erforderlich.

Aufgrund der begrenzten Kraftstoffmenge in der NCA ist der Übergang zu einer anderen Umlaufbahn, falls erforderlich, extrem selten.

Die Entfernung der NCA in der Umlaufbahn wird gemäß dem Schema, 3 Satelliten gleichzeitig (3 Stufen) durchgeführt, die Entfernung von etwa 200 km in eine Zwischenkreislaufbahn; Übergang zur elliptischen Umlaufbahn mit einer Perilem 200 km und einem Apogee von 19100 km und einer Neigung von 64,3 °; Übergang zu einer kreisförmigen Umlaufbahn von 19100 km. Mit der Zeit dauert dieser Prozess von Woche in den Monat.

Alle Systeme und spezielle Geräte des NCA befinden sich in einem hermetischen Behälter mit einem Durchmesser von 1,35 m. Die Oberfläche des dem Boden zugewandten Behälters ist ein Antennenzuführsystem und eine Platte von Eckreflektoren installiert.

Von der gegenüberliegenden Seite, Kraftstofftanks. Die NCA ist mit Sonnenkollektoren, 7,23 m breit, ausgestattet. Das Gewicht des Geräts beträgt 1487 kg. Die Zeit der aktiven Existenz von bis zu 5 Jahren und der Arbeit ist im Gange, um sich zu verbessern - bis zu 12-15 Jahre. Teil der Ausrüstung:

An Bord von Chronist - zur Bildung hochstablicher Frequenzen und in der Bordkalkulation (Cäsiumatomer Standard) 207kg.

2. Navigationssender des Bordnavigationssenders bestehend aus: Ausrüstung zum Bilden von Navigationssignalen und Antennen-Feeder-Geräten. Um die Zuverlässigkeit zu verbessern, doppelt einige Blöcke. Das Umschalten auf Backup-Blöcke wird automatisch oder von der Erde durchgeführt.

Das Antennen-Feeder-System ist konstruktiv ein phasengemäßes Gitter, aus 2 Gruppen von Spiralemitter (4-Zentral- und 1-peripherer Ring). Mit dem Design können Sie gleichzeitig bei den Frequenzen von L1i L2 arbeiten.

Das Koordinatensystem verwendet ein geozentrisches Inertial Pz-90.

Kontrollsegment

Besteht aus:

· Systemmanagementzentrum.

· Zentralsynchronisierer.

· PHA-Steuerungssysteme.

· Feldsteuerungsgeräte.

Funktionen des Grundsegments:

· Flugbahnmessungen, um Satellitenbahnen zu klären;

· Temporäre Messungen zur Bestimmung der Trennung der an Bordzeit der Anbieter relativ zur Systemskala;

· Synchronisation von Bordwaagen;

· Bildung und Entladung auf Satelliten-Serviceinformationen (Almanac, Ephemeride, Änderungsanträge);

· Kontrolle über den Betrieb der Seitensysteme der NCA.

Das Netzwerk von Glonass-Stationen ist relativ von Navstar, da sich die Stationen auf dem Gebiet ihres Landes befinden.

Die Messung von Flugbahnänderungen erfolgt in der Requiblenz (gemäß der Doppler-Verschiebung).

Verbrauchersegment.

Nach Erhalt und Verarbeiten der Navigationssignale misst und berechnet die Verbrauchergeräte die Navigationsparameter: Pseudo-Reichweite und Pseudoverlust; Berechnet geozentrische Koordinaten, führt sie wieder in Geodätik, berechnet den Geschwindigkeitsvektor und die Höhe. Findet die Änderung der lokalen Zeitskala relativ zur Systemzeit.

Schnittstelle

Die Schnittstelle ist eine Liste der Anforderungen, Beschreibungen und technischen Standards von Signalen, mit denen Informationen vom Space-Segment an den Verbraucher übertragen werden. (2 Trägerfrequenzen L1-1600 MHz, L2-1250 MHz)

Die Glonass-Systemschnittstelle ist unnachgiebig, was bedeutet, dass bei Frequenzen L1- und L2-Signale kontinuierlich abgegeben werden, und jeder Verbraucher an einem beliebigen Moment empfängt Informationen, während er in einem passiven Modus Informationen ergibt.

Die Frequenztrennung von Kanälen wird verwendet. Keine Mehrdeutigkeit ergibt sich, da der Verbraucher keine Signale empfangen kann, gleichzeitig zwei antipodierte Satelliten.

Glonasszeit.

Basierend auf dem Wasserstofffrequenzstandard, dessen täglich instabiler 5 * 10 -14 s beträgt. UTC unterscheidet sich von der Zeit des Glonasses für eine ganzzahlige Anzahl von Stunden (um +3 Stunden 00 mmin 00s).

Aufgrund der Tatsache, dass Glonass in einer solchen äußerst kritischen Genauigkeit der Navigationsinformationen von Anwendungen wie Luftfahrt, Kampfaktionen von Truppen, Meeresnavigation usw. verwendet wird, ist die Kontrolle der Integrität des Radionavigationsfelds von großer Bedeutung. Navigationsinformationen leiten.

Self-Adjoint an Bord NKA

Auf Satelliten bietet Glonass eine autonome kontinuierliche Kontrolle über das Funktionieren der Haupt-Onboard-Systeme.

Kontrolle durch Land bedeutet

Es gibt zwei Arten von Statuszeichen: BN - NCA ist geeignet; CN - nicht geeignet. BN wird vom Verbraucher früher als CN erhalten. Der Verbraucher kann jedoch seine Informationen in der Verantwortung (in NAVSTAR) genießen. In Glonass - bedingte Fitness. Es hängt davon ab, welchen Geräten an Bord der NCA fehlschlägt. - Autonome Überwachung der Integrität im Empfänger des Verbrauchers. Das Wesentliche der Methode ist, dass der Vektor des Verbrauchers (Geschwindigkeitsvektor, Breitengrad, Längengrad, Höhe und Zeit) 4 NCAS ausreichend ist. Wenn in der Sichtbarkeitszone 5th NCA vorhanden ist, können Sie 5 Sitzungen ausgeben, ohne einen der Satelliten wiederum ausgenommen und den defekten Satelliten bestimmen.

Die vollständige Konstellation von NAVSTAR besteht aus 24 gültigen und mindestens 3 Reserve-NCAs. Die aktive NCA bewegt sich entlang von 6 kreisförmigen Umlaufbahnen, die bei 50 ° zur Äquatorebene und 60 ° untereinander gekippt sind. Die Höhe der NCA-Bewegung \u003d 20180km. Die Ereignissperiode beträgt 11h 58min.

Naks werden nach Umlaufbahnen verteilt, die an einem beliebigen Punkt der Erdoberfläche 5 ncas beobachtet werden (Ausnahmen - Polar und Amateurbereiche). Mehrere Arten von NCA angewendet. In den Mitte der 80er Jahre werden die ersten NCA-Serie "Block-1" gestartet. Ab 1989 wurden die Satelliten der Serie "Block-2" angezeigt. 1994 stoppte die gesamte NCA-Serie "Block-1" die Arbeit und befanden sich bereits in der Arbeit 24 "Block-2". Dann gab es von 1996 eine Serie "Block-2R" und eine neue Serie (bis 2006) "block-2f".

NAK-Größen - 1,5 m Breite und Länge - 5,3 m. Ausrüstungszusammensetzung: Häufigkeitsnormen, Sender, Frequenzsynthesizer, Navigationssignal-Umformblock, 1 basische und 2 Backup-Seite EMM, Orientierungssysteme und Korrektur von Orbit, Telemetrie, Empfang und Relaissignale des Bodensteuerkomplexes, des Thermistrisierungssystems (Wärmersumpf und Heizung Elemente) und Heizelemente) Stromversorgung (Sonnenkollektoren und in den Schattenbatterien).

Zur Übertragung von Navigationssignalen werden phasenierte Antennenanordnungen basierend auf Spiralemissionselementen verwendet. In der Datenaustauschlinie zwischen der NCA und dem Bodenkontrollkomplex verwenden Sie spiralförmige konische und konische Antennen.

Das Bord-Telemetrie-Subsystem überträgt die Daten in den Zustand der Bord-Ausrüstung in das Bordsteuerungssegment. Die Änderungsanträge werden von der Erde auf demselben Kanal übertragen. Verwenden Sie ein spezielles Signal, das an den NCA gesendet und wieder übertretet wurde, bestimmen Sie die Umlaufbahn des Satelliten.

Kanal "Earth-Board" ISP. Frequenz 2227,5 MHz; "Bort-EART" - 1783.74 MHz. Satelliten "block-2f" sind in offline-Modus mehr als 60 Tage.

Kontrollsegment

Das Steuerungssegment überwacht die Bewegung der NCA, beseitigt die Namen des Fehlers und führt die Einstellung der Umlaufbahnen aus. Wenn Sie die Koordinaten der Bodenstationen kennen, können Sie die Pseudodalität an der NCA messen und die genaue Position des Satelliten in Orbit berechnen.

Adoptieren Sie auch in der Hauptstation von astro-physikalischen und meteorologischen Informationen, um Ephemeride zu identifizieren, wobei die Änderungsanträge aus den Wetterveränderungen, Ausbrüchen in der Sonne usw. ergeben usw.

Bodenstationen ergreifen auch Informationen über den Zustand der Bordgeräte. Bei Erkennung von Ausfällen werden Entscheidungen über die Arbeitskapazität der NCA getroffen.

Verbrauchersegment.

In ähnlicher Weise besteht Glonass aus: Empfänger und einigen zusätzlichen Geräten (Antennen, Schnittstellen mit Exekutivgeräten, Hilfssoftware).

NAVSTAR SNS GELD:

· Militäraufgaben (zweckmäßig und indikation);

· Luftfahrt (Kursverlegung, Autoinacian);

· Seetransport (Positionierung, Kursverlegung);

· Bodentransport (Verkehrskontrolle);

· Geodäsie und Kartographie (Mapping);

· Bau (Brücken, Tunnel);

· Landwirtschaft (Sel-Host-Markup);

· Rettungsarbeiten;

· Privatnutzung im Alltag (Jagd, Tourismus).

Systemschnittstelle

Es impliziert eine Liste der Anforderungen, Beschreibungen und technischen Standards von Signalen, die vom Weltraumsegment an den Verbraucher übertragen werden. Verwenden Sie 2 Frequenzen, um Navigationssignale von der NCA: L1 1575,42 MHz zu übertragen; und L2 1227,6 MHz. Die Codetrennung der Signale wird verwendet (alle NCAs arbeiten auf zwei Frequenzen, aber jeder Kanal hat seinen eigenen Code).

NAVSTAR-Systemschnittstelle sowie Gronass unsubkl.

pseudo-zufälliger Entfernungsmesser-Code:

· P-CODE - der Haupt-RangeFlore-Code. Einzelperson für jede NCA (Informationsübertragungsrate 10,23 Mbps)

· Y-code - anstelle des r-codes, wenn Sie den Präventionsmodus von vorsätzlicher Interferenz einschalten

· C / A - Open Code. Wurden zuerst von lizenzierten Benutzern verwendet.

Die Gruppenverzögerung überschreitet nicht 15 ns.

Die GPS-Zeit unterscheidet sich von UTC für eine ganzzahlige Sekunde, da UTC ständig eingestellt wird, und die GPS-Zeitskala muss relativ kontinuierlich sein. In der Ausstattung des Verbrauchers befindet sich ein Gerät für die Übersetzung

gPS-Zeit auf UTC mit einer Genauigkeit von 90erns.

Projekt Galileo.

Galileo (GALILEO) Satellitennavigation Satellite National System Projekt und European Space Agency, ist Teil des Transportprojekts "transeuropäische Netze " Die vorhandenen GPS-Empfänger können nun keine Signale von Galileo-Satelliten (mit Ausnahme von Empfängern von Altus-Positionierungssystemen, Septentrio, Javad GNSS und russischen Phase-Empfängern +), erhalten und System. Neben den Ländern der Europäischen Union beinhaltet das Projekt: China, Israel, Südkorea, Ukraine und Russland. Es wird erwartet, dass "Galileo" im Jahr 2014-2016 in Betrieb genommen wird, wenn alle 30 geplanten Satelliten (27 Bediener und 3 Reserve) in der Umlaufbahn angezeigt werden.

Das Space-Segment wird von der Landinfrastruktur serviert, in der drei Verwaltungszentrum und das globale Netzwerk von Sende- und Hoststationen gehören.

Im Gegensatz zum amerikanischen GPS und dem russischen Glonass wird das Galileo-System nicht von nationalen militärischen Abteilungen kontrolliert, das EU-Parlament hat jedoch 2008 das EU-Parlament ein Resolutionssystem für das Safety-System angenommen, nach dem die Verwendung von Satellitensignalen für militärische Operationen in der europäischen Sicherheitspolitik gehalten. Galileo-Satelliten werden in der Umlaufbahn mit einer Höhe von 23.222 km dargestellt, die für 14 Stunden 4 Minuten und 42 ° C eine Runde passieren und auf die drei Ebenen beziehen, die in einem Winkel von 56 ° zum Äquator geneigt sind, was eine gleichzeitige Sichtbarkeit von jedem bereitstellt Punkt globus Mindestens vier Geräte. Der zeitliche Fehler der auf Satelliten installierten Atomuhren beträgt eine Milliarde Fraktion einer Sekunde, die die Genauigkeit des Empfangsortes von etwa 30 cm auf niedrigen Breiten gewährleistet. Aufgrund höherer als gPS-Satelliten Umlaufbahnen, eine Genauigkeit von einem Meter, wird auf dem Breitengrad des Polarkreises sichergestellt.

Jedes Galileo-Gerät wiegt etwa 700 kg, seine Abmessungen mit gefaltetem sonnige Batterien Make-up 3,02 × 1,58 × 1,59 m und mit 3,74 × 14,5 × 1,59 m, die Energiezufuhr ist 1420 W in der Sonne und 1355 W im Schatten. Die geschätzte Lebensdauer des Satelliten übersteigt 12 Jahre.

Erste Stufe

Die erste Phase plant und definiert Aufgaben.

Der erste erfahrene Satellit des Galileo-Systems wurde mit einer Neigung von 56 ° 28. Dezember 2005 (Giove-A) mit einer Neigung von 23.222 km hoch (GVOVE-A). Die Hauptaufgabe von GIOVE-A sollte die Rangfindersignale von Galileo auf allen Frequenzbändern testen.

Zweite Phase

Der zweite erfahrene Satellit von Galileo Giove-B wurde am 27. April 2008 gestartet und begann am 7. Mai 2008 Signale zu übertragen. Die Hauptaufgabe von GIOVE-B besteht darin, das Sendegerät zu testen, das so nahe wie möglich an zukünftigen seriellen Satelliten ist. Giove-B ist der erste Satellit, in dem ein Wasserstoffmessgerät als Uhr verwendet wird.

Beide GVOVE-Satelliten sollen Ausrüstungs- und Forschungssignale testen.

Dritter Abschnitt

Die dritte Phase besteht in der Ausgabe an die Umlaufbahnen von vier Galileo-IOV-Satelliten, die ein Paar von Paaren (zwei, 20. Oktober 2011 und zwei weitere im Oktober 2012) den ersten Mini-Konstellation Galileo erstellen. Die Markteinführungen werden mit dem Soyuz-STB-Raketen abgehalten. Satelliten befinden sich auf kreisförmigen Umlaufbahnen auf einer Höhe von 23.222 km.

dezember 2011 Galileo übergeben das erste Testnavigationssignal der Erde - zwei Satelliten haben ihre Sender erfolgreich eingeschaltet. Galileo-Spezialisten umfassten die Hauptantenne des L-Bereichs (1,2-1,6 GHz), mit der das erste Navigationssignal für Galileo übertragen wurde. Am 12. Oktober 2012 wurden 2 weitere Satelliten des Galileo-Projekts in den Orbit gestartet, die erste Positionierung aus dem Weltraum war möglich, da es für mindestens vier Satelliten erforderlich ist.

Erstellen eines terrestrischen Segments: Drei Kontrollzentren, fünf Kontakte zur Satellitengruppierung, 30 Kontrollaufnahmestationen,

Kontrollzentren befinden sich in Fucino (Italien) und Oberpfaffenhofen (Deutschland). Die Fähigkeit des Galileo-Systems, Benutzer über den Alarmstand des Signals direkt zu informieren, ist ein wichtiger signifikanter Unterschied von anderen Satellitennavigationssystemen.

Die ersten Arten von Serviceleistungen sollten 2014 vorgestellt werden, alle Arten von Dienstleistungen - nicht früher als 2016.

Das weltweite Netzwerk von Galileo-Stationen wird vom Zentrum für das Büro in Fucino (Italien) überwacht. Die Änderungen des Satellitenkoordinatensignals werden alle 100 Minuten oder sogar weniger eingegeben.

Vierte Stufe

Die vierte Stufe des Projekts wird seit 2014 vermutlich eingeleitet.

Bis 2015 werden weitere 14 Satelliten in Orbit gezüchtet, der Rest - bis 2020.

Nach Abschluss des Einsatzes der Gruppierung liefern Satelliten überall in der Planeten, einschließlich des Nord- und Südpols, 90% Wahrscheinlichkeit des gleichzeitigen Signalempfangs von vier Satelliten. In den meisten Orten auf dem Planeten befinden sich sechs Galileo-Satelliten gleichzeitig in einer direkten Sichtbarkeitszone, mit der Sie den Ort mit einer Genauigkeit von einem Meter bestimmen können. Für die maximale Synchronisation sind Galileo-Satelliten mit ultra-förmigen Atom-Takten auf Rubida-87 mit einem maximalen Fehler von einer Sekunde in drei Millionen Jahren ausgestattet.