衛星ナビゲーションシステムを使用してください。 グローバルナビゲーションサテライトGNSSシステム

衛星ポジショニングシステムとナビゲーション、最初は軍のニーズに開発されました。 最近 民間の球で広く使用されています。 GPS / GLONAS輸送、労働者の観察、従業員の統制、動物追跡、荷物追跡、測地、地図作成は衛星技術を使用する主な方向です。

現在、米国およびロシア連邦で作成された2つのグローバルな衛星ポジショニングシステム、および中国のカバーされた2つの地域、欧州連合およびヨーロッパおよびアジア諸国の国々である。 グルナスモニタリングとGPSモニタリングはロシアで利用可能です。

GPSとGLONASSシステム

GPS(Global Position System、Global Positioning System)は衛星システムであり、その開発は1977年以来アメリカで始まりました。 1993年までに、プログラムは展開され、1995年7月までに - システムの完全な準備が達成されました。 現在、GPS宇宙ネットワークは32の衛星から構成されています:24 Main、6の予約。 彼らはそれぞれ6つの平面で平均軌道(20 180 km)で地球を回転させます。

地球上では、最新世代の衛星調整データによって送信され、それらはそれらをネットワーク全体に分配する主な制御局と10個の追跡ステーションがあります。

Glonass System(Global Navigation Satellite System)の開発は1982年にソ連で始まっています。 2015年12月に職務の完了が発表されました。 それはGlonassの仕事に24の衛星を必要とし、地域とロシア連邦をカバーし、それは十分な18、現在軌道(予約を含む) - 27.彼らはまた、大中に軌道を動いていますが、 3つの平面で、3つの平面で、それぞれのメインサライトで、より小さな高さ(19 140 km)で。

Bardase Ground Stationsはロシア(14)、南極、ブラジル(1)にあり、数多くの追加局を展開する予定です。

GPSシステムの前身は、1964年に開発されたトランジットシステムで、潜水艦からのロケットの発売を管理しました。 彼女は50 mの精度で非常に固定された物を見つけることができ、唯一の衛星は1日に1時間しか視認性の分野にありました。 GPSプログラムは以前にDNSSとNavstarの名前を維持しました。 USSRでは、「サイクロン」プログラムの一部として、1967年以降ナビゲーション衛星システムの作成が行われました。

GPSからのGLONASS監視システムの主な違い:

  • アメリカの衛星は地球と同期的に移動し、ロシア語 - 非同期的に移動しています。
  • さまざまな高さと軌道量。
  • それらの傾斜の角度(GPSの約55°、glonassの64.8°)。
  • 信号フォーマットと動作周波数が異なります。
  • GPSシステムの利点

  • GPSは最も古い位置決めシステムであるため、ロシアよりも早く評価されています。
  • 信頼性は使用によるものです もっと バックアップ衛星
  • 位置決めは、Glonass(平均4 m、最後の世代の衛星、60~90 cm)よりも小さい誤差で発生します。
  • 多くのデバイスがシステムをサポートしています。


グルナスシステムの利点

  • 軌道内の非同期衛星の位置はより安定しており、それらを管理することがより簡単になります。 定期的な調整は必要ありません。 この利点は、消費者ではなく専門家にとって重要です。
  • システムはロシアで作成されたため、北緯の自信を持って受信と位置決め精度が得られました。 これは、より大きな傾斜衛星軌道を犠牲にして達成される。
  • GLONASSは国内システムであり、GPSの断線の場合にロシア人にとって手頃な価格のままになります。
  • GPSシステムの不利な点

  • 衛星は地球の回転に同期して回転しているので、正確な位置決めのために矯正局の運用を必要とする。
  • 低傾斜角は、極性領域および高緯度の良好な信号および正確な位置決めを提供しない。
  • システムを制御する権利は軍に属しており、それらとの競合が発生した場合には、シグナルを歪めたり、民間人のためにGPSをオフにすることができます。 したがって、GPSはより正確で輸送にとってより便利であり、Glonassはより信頼性が高いです。
  • Glonass Systemの短所

  • システムの開発は後で開始され、最近までアメリカ人からの著しい遅れ(危機、財務乱用、埋領圏)で行われました。
  • 不完全な衛星のセット。 ロシアの衛星のサービスの期間はアメリカよりも低い、彼らはしばしば修理する必要があるので、いくつかの地域におけるナビゲーションの精度が低下します。
  • Glonass衛星の監視は、で動作するのに適した装置の高コストのためにGPSよりも高価です。 国内システム 位置決め
  • 不利益 ソフトウェア スマートフォン、PDA。 GLONASSモジュールはナビゲータ用に設計されました。 コンパクトのために ポータブルデバイス 今日まで、より一般的で手頃な価格のオプションはGPS GlonassまたはGPSのみのサポートです。


概要

GPSおよびGLONASSシステムは補完的です。 最適解は衛星GPS-Glonassモニタリングです。 2つのシステムを持つデバイス、例えば、MボードGlonassモジュールを持つGPSマーカーは高い位置決め精度と自信を持って作業を提供します。 グルナス専用の場合、誤差は6 m、GPS-4 mの場合は、2つのシステムを使用するとき、それは1.5 mに減少します。しかし、2つのマイクロチップを持つこのようなデバイスはより高価です。

GLONASSはロシアの緯度のために特別に設計されており、衛星への不足しているため、実際の利点はまだGPS側にあります。 アメリカシステムの利点はアクセシビリティと幅広いGPSサポートデバイスです。

1.4.1衛星ラジオナビゲーションシステムの構造

衛星ラジオナビゲーションシステム - 宇宙と地上のツールの特別な複合、世界の地上スフェロイド、車両、技術システムとの相対的な場所の運用上および正確な位置に関連して、幅広い局所的な課題を解決することを目的としたソフトウェアおよびテクノロジの特別な複合。ナビゲーション、防衛、エンジニアリング、および測地線、地質探査、環境、その他のタスクを解決するためのオブジェクト。

グローバルナビゲーション衛星システムの動作原理は、衛星から衛星への物体上のアンテナからの距離を測定することに基づいており、その位置は大きな精度で知られている。

GLONASSおよびGPS NAVSTARの高性能は、3つの主要セグメントの関節機能によって達成されます。スペース、制御セグメント、消費者セグメント。

衛星ラジオナビゲーションシステムの構造は、6つ以上の衛星(最小4)がほとんどの消費者にとって絶えず目に見えるように構築されています。 宇宙船または衛星の機能的目的は、位置決めの消費者を解決し、衛星自体の位置を監視するのに必要な信号の形成および放射線である。

衛星から発せられた信号には、範囲検索とサービスコンポーネントが含まれています。 消費者による脱落型ナビゲーションパラメータ(衛星、消費者速度ベクトルとその空間的指向)を決定するための消費者による使用。 サービスコンポーネントには、衛星座標、タイムスケール、衛星速度、タイムスケール、衛星速度などに関するデータが含まれています。 (基地局用)

Glonassの主な目的は、地上、海、空気、および低ビットのスペースオブジェクトの世界的および運用上の航法です。 「グローバル動作ナビゲーション」という用語は、受信ナビゲーション装置を備えた可動オブジェクトが表面空間内のどこにでも、その移動のパラメータを決定することができることを意味する - 3つの座標および速度ベクトルの3つの成分。 このシステムは順序によって設計されており、ロシア連邦(宇宙部)の国防省の省庁にあり、二重(軍事と民間人)の予約の状況があります。 また、その使用、維持管理、開発を担当する連邦幹部は、ロシア連邦および連邦宇宙機関の防衛省であると判断された。

システムの衛星(少なくとも21働く3つのスペア)は、3つの軌道面に均等に配置されています(図2)。 円軌道の半径は25510kmであり、これは11時間15分44秒の循環期間に対応する。 GLONASSシステムの各衛星は、サブバンドL1およびL2(1.6および1.25GHz)のそれ自身のキャリア周波数で連続ナビゲーション信号を送信する。


図2. Glonass衛星とGPS Navstarの星座

GLONASSのシステムタイムスケールの形成の基礎は、地上制御システムの中央シンクロナイザ周波数の水素標準である。

グルナス軌道セグメント管理は、機能の正確さを制御するように設計されており、軌道のパラメータを継続的に洗練し、システムのすべての宇宙船の情報サポートを制御し、次の相互接続された静止要素からなるように設計されています。 (図3):

システム管理センター(Krasnoznamensk、モスクワ地域);

中央シンクロナイザ。

ロシア全体に分散した制御ステーションのネットワーク。

位相制御システム

量子光学局

ナビゲーションフィールド制御装置

図3.接頭性接頭盤制御複合体

中央シンクロナイザは、非ダイヤル測定ステーションのシステムタイムスケールおよび参照信号を生成します。 量子光学局は、範囲の無線範囲の周期的較正のために設計されている。 位相制御システムは、標準シンクロナイザ標準に対する衛星信号の位相と周波数シフトを確実にします。

GPS NAVSTARは衛星ラジオナビゲーションシステムと正確な時間の送信です。 基本的なGPSセグメント:軌道衛星グループ化、監視および制御システム、ユーザー機器の単位。 ユニバーサルポジショニングシステムとして、GPSは現在、他のシステムによって提供されていない独自のサービスを提供します。これは超正確な3次元座標定義、速度測定、および正確な時間を決定する。 すべての天気; リアルタイムで働く。 環境要因に対する抵抗

GPS NAVSTARは、米国空軍、ロケット腕の中心、宇宙軍、空軍のロサンゼルスの基盤の共同作業の結果です。 これらの部門は、衛星設備、地上システム、および軍事目的のカスタム機器の開発と開発に責任があります。

NAVSTARは、26560 kmの大きな半軸を持つほぼ円形の軌道上に位置する27の衛星の量の衛星グループ化、無線位置決めを提供し、全世界の軍事目的と市民消費者の両方のための正確な時間信号を伝達します。 。 衛星は55°の傾きを持つ6つの軌道面に置かれます(図2)。 衛星は、2つのL帯域で連続ナビゲーション信号を送信します(L1 - 1.5、L2 - 1.2 GHz)。 システムは時の正確なキーパーです。

制御セグメントは制御局である。 彼らの主な機能は次のとおりです。

衛星の軌道を追跡する。

衛星の作業状態を追跡しそして支援する。

システム時間GPS時間を形成する。

エフェセリド衛星とクロックパラメータの計算

必要に応じて軌道における衛星の補正の実装

GPSシステム衛星信号は、世界中で広く分布しているトラッキングステーションから継続的に追跡されます(図5)。 追跡ステーションのための機器は、主にCESIA-Frequency Standardsを搭載したGPS受信機、地盤および衛星通信ラインを通じて、コロラドスプリングズの近くにあるシュリバーエアベースに位置する主要な管理ステーションへの測定値を伝達するための計測ツールと機器を主成分としています。 トラッキングステーションからのデータは、衛星の軌道とその時間の修正を決定し予測するために使用されます。

図5. GPS制御セグメントステーションの場所

測地線の正確な位置決めのために、キャリア周波数(フェーズまたは測地受信機)で動作する受信機が使用される。 位相受信機は1周波数と2周波数です。 2周波受信機は、電離層屈折の影響を考慮に入れることを可能にするので、より高い精度で座標を決定することを可能にする。

測地線受信機は、点の座標を決定する2基本的なモードで動作します。統計的および運動学的。 最も正確なものは静的モードです。 測地模様では、撮影正当化を作成するために使用されます。

運動学的体制はそれほど正確ではありませんが、ピケットの空間座標を迅速に決定することはより生産的です。 キネマティックスモードは次のように実装されています。 既知の座標のある時点で、受信機が設定され、第2の受信機はピケットを介して移動する。 両方の受信機は同時に衛星の同じ星座を追跡する必要があります。

土地や海の両方、森林の中で、または街の両方の定義 - 過去の世紀のように、今日は今日の同じ現在のものです。 電波の開口部の時代は、人生と活動の多くの分野で人類のための新たな見通しの課題を大幅に簡素化し、そして宇宙の征服の可能性の開放、の座標を決定する際の巨大な進歩を遂げました。地球上のオブジェクトの場所が行われました。 座標を決定するために、衛星ナビゲーションシステムが使用され、それは軌道内にある衛星から必要な情報を受け取る。

今、世界には2つのグローバル座標定義システムがあります - ロシアのGlonassとAmerican NavstarがGPSとして知られている(略語のタイトルのグローバルポジションシステム - グローバルな位置決めシステム)。

システム 衛星ナビゲーション Glonassはソビエト連邦で発明されました。最後の世紀の80年代初頭に、最初のテストは1982年に開発されました。それは防衛省の順序で開発され、地面の移動物体の運用上のグローバルナビゲーションに特化しました。

その構造、予約および機能性におけるアメリカのGPSナビゲーションシステムは、Glonassに似ており、米国防衛省の順序によっても開発されています。 それは、地上物体の座標として高精度で決定し、一時的で高速な結束を実行する能力を有する。 Navstarは24ナビゲーション衛星を軌道に入っており、地球の表面全体に連続的なナビゲーション場を提供しています。

衛星ナビゲーションシステム受信機(GPSナビゲータまたは)は衛星からの信号を受け取り、それらに距離を測定し、測定された範囲では、その座標、経度、および、4つ以上の衛星からの信号を受信するときの標的 - 緯度、経度上の信号を受信する課題を解決する - 海抜、スピード、方向(コース)移動パス。 ナビゲータは、信号受信を有する受信機、それらの処理およびナビゲーション計算のためのコンピュータ、ナビゲーションおよびサービス情報を表示するためのディスプレイ、および機器の操作を制御するためのキーボードを含む。

そのような受信機は、ステアリングログおよびダッシュボードに恒久的なインストールを目的としています。 それらの主な機能は、リモートアンテナの存在と外部DC源から電力が供給されています。 それらは通常、情報の英数字およびグラフィック表示を伴う大型の液晶モノクローム画面である。

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小型容器用に設計された高特性を有するコンパクトな防水GPS / DGPS / WAAS受信機。 当社からのこのGPS受信者は、追加のDGPS / WAASの差動補正を受け入れて処理することができます。 この機能は、無線ビーコンまたは静止衛星WAASからの補正を行い、5メートルを超える精度を使用します。

新しい(D)GPSナビゲータの差動補正の組み込み受信機。 Gasket Technologyを使用すると、高範囲のルートを正確に作成できます。 短距離および正統整形(GC)のためにLOCODROMICコース(RL)を長く選択することが可能です。

Laying Technologyを使用すると、パスは正確に高範囲のルートを作成できます。 短距離および正統整形(GC)のためにLOCODROMICコース(RL)を長く選択することが可能です。

固定受信機は広範囲の機能、特に海で使用するための専門的な装置を持っています。 それらは大量のメモリ、さまざまなナビゲーションタスクを解決する可能性があり、それらのインターフェースは血管のナビゲーションシステムに含める可能性を提供します。

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これはすべてのタイプ用に設計された最新のGlonass / GPSナビゲーション衛星衛星放送衛星調整です。

海洋ナビゲーションの分野で最新の成果を持つラジオ複合体の専門家によって開発されました。 RK-2006は、GLONASSやGPSなどの既に展開された衛星グループのシグナルを受信することができますが、ヨーロッパとアジアの位置決めシステムも有望です。船と彼のコースとスピード。

マリンラジオナビゲーション装置SAMYUNG ENC CO。、LTD - SGN-500の韓国韓国のメーカーからのグローバルナビゲーション衛星システムGPSとGLONASSの受信者。

GLONASSとGPSを組み合わせて使用\u200b\u200bする場合(ほとんどすべてのGLONASS受信機が組み合わされている)座標を決定する精度は、ほとんど常に「優れた」のためです。 多数 目に見えるkaと彼らの良い相互の場所。

ナビゲーション情報を表示します

Glonass / GPS受信機では、情報を表示するための2つの方法が使用されます。英数字とグラフィック(時には「偽造表現」という用語)が使用されます。

受信した情報を表示するための英数字法:

  • 数字(座標、通過速度など)
  • デジタルデータを説明するリテラルの組み合わせ - 通常は省略形のフレーズ(例えば、MOV - 「上書き」、またはロシア語 - 「男の船内!」
  • 単語を縮小する(たとえば、SPD - Speed-Speed、Trk-Track-Route)、ウェイポイント名。 GPS技術の初期段階では、その純粋な形での情報の英数字表示を用いた。

ディスプレイのグラフィック方法は、キャリアの運動の性質を表すスクリーン上に形成された図面を用いて行われる(容器、車、人間)。 さまざまな企業の機器のグラフィックはほぼ同じであり、原則として異なります。 最も一般的な図面は次のとおりです。

  • 電子コンパス(磁気と混同しないでください)
  • グラフィックモーションポインタ
  • トラック運動、ルート
  • ウェイポイントのシンボル
  • 船座座標
  • ウェイポイントの方向
  • 速度

特徴:

位置座標を決定する精度

位置座標を決定する精度は、船舶がどのようにして船舶の経路への経路をどのように従うかに依存し、近くのメリリや石に落ちないであろうという価値から、任意のナビゲーションシステムの基本的な指標です。

機器の精度は通常、標準誤差(SCS) - 72%の測定値が低下する間隔、または95%に対応する最大誤差によって評価されます。 ほとんどの製造業者の会社は25メートルのGPS受信機を推定し、これは50メートルの最大誤差に対応しています。

ナビゲーション特性

GLONASS / GPS受信機のナビゲーション機能は、それらに含まれる機器、ルートおよびルートポイントによって記憶されているウェイポイントの数を特徴付けます。 トラックの下では、モダンの表面上の特徴点をナビゲートして、モデルに応じて、500から5,000のウェイポイント、20-30ポイントから20-30ポイントまでの20-50のルートがあります。

任意の受信機のウェイポイントに加えて、トレイルを撮影して保存するためのポイントの在庫があります。 この金額は、プロのナビゲーター内の1000から数十万の点から到達する可能性があります。 記録されたトラックはそれを戻すために使用することができます。

同時に監視された衛星の数

この指標は、ナビゲータの安定性と最高の精度を確保する可能性を特徴としています。 経度経度と緯度の2つの座標を決定するために - あなたは同時に3つの衛星を追跡し、4つの高さを決定する必要があるという事実を考える。 現代のGLONASS / GPSナビゲータ、さらにはウェアラブル、最大8台の衛星、最大8台の衛星を撮影して追跡できる8つまたは12チャンネルの受信機があります。

ナビゲーション無線信号

システムの運用の原理
ナビゲーション

ナビゲーションメッセージ

座標系

正確さに影響する要因

タイムシステム

ナビゲーションの精度を向上させる

衛星ナビゲーションシステムの主な要素

スペースセグメント

ナビゲーション衛星からなる宇宙セグメントは、同時にかなりの量のサービス情報を送信する無線ナビゲーション信号の一組の電波のセットである。 各衛星の主な機能は、消費者のナビゲーション定義および衛星衛星システムの制御に必要な無線信号の形成および放射線である。

地上セグメント

地上セグメントは、コスモドローム、コマンド、および測定コンプレックスおよび管理センターを含む。 Cosmodromeは、ナビゲーションシステムが最初に展開されているとき、およびリソースを失敗させるか、またはリソースを生成するときの衛星の定期的な補充と同様に、必要な軌道に衛星撤退を提供します。 コスモドロームの主な目的は技術的な立場と始動複合体です。 技術的な立場は、キャリアと衛星ミサイルの受信、保管および組み立て、それらのテスト、給油および散乱を提供する。 出発複合体のタスクには、次のものが含まれます:開始パッド上のナビゲーション衛星のキャリア配信、開始システムへのインストール、飛行前のテスト、キャリアの給油、ガイダンス、および開始。

コマンドおよび測定複合体は、ナビゲーションセッションに必要なサービス情報によってナビゲーション衛星を供給し、それらを宇宙船として管理および管理するのに役立つ。

コスモドロームとコントロールレートと関連するコントロールセンターとコマンド測定複素数は、衛星ナビゲーションシステムのすべての要素の機能を座標としています。

ユーザーセグメント

ユーザセグメントには消費者機器が含まれています。 ナビゲーション衛星からの信号を受信し、ナビゲーションパラメータの測定、および測定処理を目的としています。 消費者の機器でナビゲーションタスクを解決するために、特殊な内蔵コンピュータが提供されています。 既存の消費者機器は、消費者の地面、海洋、航空および宇宙のニーズを確実にします。

ナビゲーションシステムの動作原理

現代の衛星ナビゲーションは、ナビゲーション衛星と消費者との間の退屈な範囲の範囲の間違いの原理の使用に基づいています。 これは、消費者が衛星の座標に関するナビゲーション信号情報の一部として送信されることを意味する。 同時に(同期的に)、範囲の測定はナビゲーション衛星に加えられます。 範囲を測定する方法は、消費者機器によって生成された信号と比較して衛星からの受信信号の時間遅延を計算することに基づいている。

図は、最大4つのナビゲーション衛星の範囲に基づいて座標x、y、zを有する位置定義の方式を示す。 色の明るい線は中央の円を示しています。 円の半径は真の範囲に対応します。 衛星と消費者の間の真の距離。 着色された構造線は、真のものとは異なる測定範囲に対応する半径が周囲であり、したがって擬似値と呼ばれます。 真の範囲は疑似妥当性とは、1時間Bのために気にする光の速度の積に等しい値によって異なります。 システム時間に関連して消費者の腕時計の大きさ。 この図は、消費者のクロックのケアがゼロより大きい場合の場合を示しています。つまり、消費者クロックはシステムタイムより前にありますので、測定された疑似ダミダリティは真の範囲よりも小さいです。

理想的なバージョンでは、測定が正確に行われ、衛星クロックと消費者の読み取り値が宇宙で消費者の位置を決定するために一致している場合、それは最大3つのナビゲーション衛星を測定することで十分です。

実際には、ユーザのナビゲーション装置の一部であるクロックの読み取り値は、ボードナビゲーション衛星の時計の読み取りとは異なる。 次に、ナビゲーションの問題を以前に未知のパラメータ(3つのコンシューマ座標)に追加する必要があります(消費者クロックの間のオフセット)。 システム時刻。 ここでは、一般に、ナビゲーションの問題を解決するために、消費者は少なくとも4つのナビゲーション衛星を「見る」必要があります。

座標系

ナビゲーション衛星システムの機能については、地球の回転のパラメータ、月の基本的なエフェメリス、惑星のデータ、地球の重力分野に関するデータ、大気のモデル、ならびに高精度使用される座標と時間システムに関するデータ。

地震座標系 - 座標系、その始まりは地球の質量の中心と一致しています。 それらは一般的または地球儀とも呼ばれます。

全体的な座標系を構築し維持するために、4つの主要な宇宙測地法が使用されます。

  • スーパーロングベース(RSDB)を用いた無線干渉法、
  • spaceCraft(SLR)のレーザーの位置、
  • ドップラー測定システム(DORIS)、
  • glonass Spacecraftおよび他のGNSのナビゲーション測定

ITRFは地球の座標系の標準です。

現代のナビゲーション衛星システムでは、通常は国民の座標系です。

タイムシステム

解決したタスクに従って、2種類の時間システムが使用されています:天文学的および原子的。

天文学のシステム 地球の毎日の回転に基づいています。 天文学的な時間を構築するためのベンチマークは、天の地点に応じて、日当たりの良い日です。

ワールドタイムUT。 (ユニバーサルタイム)は、暖かい子午線の平均的な晴れた時間です。

世界中の調整されたTime UTC アトミック時間と同期しており、その上の国際的な規格であり、その上の国際的な標準です。

アトミックタイム (TAI) - 1つのエネルギー状態から別のエネルギー状態への移行中に原子または分子によって放出される電磁振動の測定に基づく。 1967年に、一般的な対策およびスケールの会議では、原子秒は、CESIUM-133のメイン状態2S1 / 2の超薄レベルF \u003d 4、M \u003d 0、F \u003d 3、M \u003d 0の間の遷移です。原子、摂動ではありません 外部フィールドそして、この遷移の頻度は9 192 631 770 Hertzに起因します。

衛星ラジオナビゲーションシステムは、空間全体の空間をカバーする行動帯を備えた時空システムであり、それ自身のシステム時間内に機能します。 GNSSの重要な場所は、一時的な同期サブシステムの問題に与えられます。 一時的な同期は重要であり、すべてのナビゲーション衛星の信号の一連の放射線を保証することです。 それは受動的な距離計(疑似モデル)測定方法の使用を必要とする。 グランドコマンドと測定複素数は、調整と補正(直接とアルゴリズム)によって、すべてのナビゲーションKAのタイムスケールの同期を確保します。


ナビゲーション無線信号

ナビゲーション無線信号

衛星ラジオナビゲーションシステムで使用される信号の種類とパラメータを選択すると、全範囲の要件と条件が考慮されます。 信号は、信号の到着時間(遅延)とそのドップラー周波数とナビゲーションメッセージの適切な復号化の確率の高精度を高精度に提供する必要があります。 また、消費者ナビゲーション装置が確実に異なる異なるナビゲーション宇宙船の信号が異なるように、信号には低レベルの相互相関がなければならない。 さらに、GNSS信号は、小さなレベルの未複雑な放射線で予約された周波数帯域を最も効果的に使用する必要があります。

インド海軍システムを除くほとんどすべての既存のナビゲーション衛星システムは、信号Lを送信するために使用されます。海上システムは、追加的におよびSの範囲で信号を放出します。

さまざまなナビゲーション衛星システムが占める範囲

モジュレーションタイプ

衛星ナビゲーションシステムとして、使用される無線信号変調の種類を開発する。
ほとんどのナビゲーションシステムでは、バイナリ(2ポジション)位相変調 - FM-2(BPSK)を持つ非常に使用されている信号が元々使用されていました。 現在、衛星ナビゲーションでは、Name BOC(バイナリオフセットキャリア)信号を受信した新しいクラスの変調機能への移行が始まりました。

FM - 2を有する信号からのBOC信号の基本的な差は、BOC信号変調PSPシンボルが長方形のビデオパルスではなく、一定の定数kを含むメスマリング発振の期間であることである。 したがって、Boc変調信号はしばしば蛇行雑音様信号と呼ばれる。

BOC変調信号の使用は、電位測定精度および解像遅延能力を高める。 同時に、相互干渉のレベルは、従来の信号と新しい信号を使用してナビゲーションシステムの共同機能と共に減少します。

ナビゲーションメッセージ

各衛星は、ナビゲーションメッセージの一部としてユーザーに返送される地上管理ステーションのナビゲーション情報から取ります。 ナビゲーションメッセージには、ユーザーの場所を決定し、その時間スケールを国内標準と同期させるために必要なさまざまな種類の情報が含まれています。

ナビゲーション情報の種類
  • 十分な精度で衛星の座標を計算するために必要なEfeMerid情報
  • ナビゲーション測定中の宇宙船の時間の変位を説明するためのシステムスケールに対するオンボードタイムスケールの発散の誤差
  • 消費者の同期の問題を解決するためのナビゲーションシステムの規模と国の時間スケールの間の議論
  • ナビゲーションソリューションから識別された障害を持つ衛星の運用排除のための衛星の状態に関する適合性の兆候
  • 軌道についての情報と全ての機器の状態に関する情報を持つ衛星と測定計画の移動の長期粗予測のためのグループ化
  • 電離層の信号の分布の遅延に関連するナビゲーション測定の誤差を補償するために単一周波数受信機によって必要とされる電離層のモデルのパラメータ
  • 消費者座標の正確な再計算のための地球回転パラメータ 異なるシステムああ座標

障害が検出されたときにフィットネスの兆候が数秒以内に更新されます。 原則としてのエフェメサイドと時間のパラメータは、30分以上に1回以上更新されません。 同時に、さまざまなシステムの更新期間は非常に異なり、4時間に達することができますが、Almanacsは1日に1回以上更新されません。

その内容によって、ナビゲーションメッセージは動作上および非陽極型の情報に分割され、デジタル情報(Qi)の流れとして送信される。 最初は、すべてのナビゲーション衛星システムはタイプ「スーパーキャスター/フレーム/文字列/ word」の構造を使用しました。 この構造では、Qi流は連続的に繰り返されるスーパーカードの形態で形成され、スーパーフレームはいくつかのフレームからなる、フレームはいくつかのラインからなる。
構造「スーパーキャスター/フレーム/文字列/ word」に従って、Badeouシステム、ガリレオ(E6を除く)、GPS(LNAVデータ、L1)、周波数分離のGlonass信号が形成された。 システムに応じて、スーパーキャデー、フレーム、および線のサイズは異なる場合がありますが、形成の原理は類似したままです。

現在ほとんどの信号では、柔軟な文字列構造が使用されます。 この構成では、ナビゲーションメッセージは様々な種類の文字列の可変ストリームとして形成される。 各タイプの文字列には独自の構造が独自の構造があり、特定の種類の情報(上記)が含まれています。 近いスレッドから次の行を強調表示し、そのタイプを決定し、タイプに従ってこの行に含まれている情報を割り当てます。

ナビゲーションメッセージの柔軟な行構造を使用すると、データチャネルの帯域幅を大幅に効果的に使用できます。 しかし、柔軟な文字列構造を持つナビゲーションレポートの主な利点は、その進化的近代化の可能性です。下位互換性の原則に対抗する可能性があります。 これを行うには、開発者向けICDでは、ナビゲーションメッセージで未知のタイプの行が満たされている場合は、無視する必要があります。 これにより、GNSを新しい型で以前に既存の文字列型にアップグレードするプロセスを追加できます。 以前にリリースされたNEDは、新しいタイプの行を無視します。したがって、GNSSの近代化のプロセスで導入された革新を使用しませんが、そのパフォーマンスは違反されません。
符号化分離によるGlonass信号のメッセージは文字列構造を有する。

正確さに影響する要因

座標の消費者を決定する精度、移動速度と時間は、カテゴリに分類できる多くの要因によって影響を受けます。

  1. スペース複合体の機器によって紹介されたシステムエラー

    衛星の車載機器の機能とGNSの地面制御複合体の機能に関連するエラーは、周波数時間と電力化の主なものの主な欠陥によるものです。

  2. 宇宙船から消費者への信号分布トラックから生じるエラー

    誤差は、真空中での伝播速度からの地球の大気中の無線信号の伝播速度の違い、ならびに大気のさまざまな層の物理的性質からの速度の依存性によるものです。

  3. 消費施設に発生するエラー

    ハードウェアエラーは、無線信号の無線信号遅延の系統的誤差と消費者のノイズとダイナミクスによって引き起こされる変動誤差に分けられます。

さらに、ナビゲーション - 時間的定義の正確さは、ナビゲーション衛星と消費者の相互の場所に大きく影響します。
衛星と消費者の空間位置の特徴に関連する時間の位置の誤差の定量的特徴と消費者はいわゆる 幾何学的因子 γσまたは形状係数 GDOP - 精度の幾何学的妄想は英語の文献で使用されています。
幾何学因子Γσは、測定精度が低下し、以下のパラメータに依存する回数を示す。

  • G Pは、宇宙におけるGNSS消費者の位置を決定する精度の幾何学的因子である。
    PDOP - 正確さの妄想に準拠しています。
  • G Gは、GNSS消費者の水平方向の位置を決定する精度における幾何学的要因である。
    HDOP - 高精度の水平妄想に準拠しています。
  • G Bは、垂直方向によるGNSS消費者の位置を決定する精度の幾何学的因子である。
    VDOP - 精度の垂直方向の妄想と一致します。
  • G Tは、GNSの消費者の証言の修正を決定する精度の幾何学的因子である。
    TDOP - 時間の妄想に準拠しています。

ナビゲーションの精度を向上させる

現在のグローバルナビゲーション衛星システム(GNSS)GPSとGLONASSを使用すると、消費者の広範な範囲の栄養ニーズを満たすことができます。 しかし、高いナビゲーション精度を必要とするタスクはいくつかあります。 これらの課題には、次のものが含まれます:陸上航空機、沿岸水域の傲慢な航空機、ヘリコプターや車のナビゲーションなど。

ナビゲーション定義の精度を高めるための古典的な方法は、差動(相対)定義モードの使用です。

差動モードは、既知の座標を持つ点に配置された1つまたは複数の基本受信機の使用を想定しており、それは消費者受信機(移動可能またはモバイル)と同時に同じ衛星の信号を行う。

ナビゲーション定義の精度を向上させることは、消費者および基本受信機のナビゲーションパラメータの測定誤差が相関しているという事実のために達成される。 測定されたパラメータの違いを形成するとき、これらのエラーのほとんどは補償されます。

差動方法は、基準点の座標(制御および補正ステーション(CCC)または疑似補正ステーション(CCC)またはサポートステーションシステムの知識に基づいており、これは、疑似指定の定義の修正をナビゲーション衛星に計算することができる。 これらの修正が消費者の機器で考慮に入れるならば、特に計算の精度、特に座標を数十回増やすことができる。

例えば、ロシア、ヨーロッパ、アメリカのための大きな地域の差分体制を確実にするために、静止衛星を使用して是正差動補正の移管が行われます。 そのようなアプローチを実装するシステムは、広範囲の差動システムと呼ばれています。

前書き

今日の世界では人工地球衛星を使用しているいくつかのナビゲーションシステムがありますが、私たちの惑星のほとんどどこにでも本当に地球規模の位置決めサービスを提案しています:ロシアのグルナスとアメリカのNavstar。 人気のGPSの削減を含むと想定されています。

SNAの機能の一般的な原則

SNA GLONASSとNAVSTARは、次の要件に基づいて作成されました。グローバル、ノイズ耐性、作業の継続、気象条件、オブジェクトの移動度のある程度からの独立。

これらの要件の中で最も重要な

・空室状況 - 使用前のSNS操作性と使用過程での確率。

・整合性 - 指定された期間中にシステム障害を検出する可能性の程度。

・サービスの継続 - 指定された期間にシステムの連続運転を維持する可能性の程度。

与えられた時間間隔で、彼らは消費者にとって最も重要なものを理解しています(たとえば、着陸ライナー)。

航空航空の国際規範の確立、航空航空の安全性を向上させるために、主なSNAパラメータ(0.999から0.9999まで)の厳密な要件を満たしています。

NAVSTARとGLONASSの概念の概念の基礎は次のとおりです。独立性(消費者の機器内の所望のナビゲーションデータの決定) - これは消費者の機器を複雑にしていますが、それほど大きくはありません。 要求なし(ユーザ機器のすべての計算は、NCAからの受信信号に基づいて既知の軌道座標)に基づいて行われます。 独立性と了解の組み合わせはSNS無制限の帯域幅を与えます(任意の数の消費者はいつでもSNAを使用することができる)。

SNAの結果全体は、3つのセグメントと対話することによって達成されます。スペース、管理、消費者。

スペースセグメント

位置の正確さは、衛星の相互軌道位置およびそれらの信号のパラメータによって異なります。 消費者の視認帯においては3~5ncasであることが必要である。

実際には、軌道構造はそれらが6であるように構築されています。バックアップ衛星もあります。

NCAの主な課題は、ナビゲーションタスクを解決するために必要な信号の形成および放射線である。 NCAの機器の構成:無線送信装置 - ナビゲーション信号と遠隔測定情報を転送する。 無線受信装置 - 地面制御複合体からの指令を受け取るため。 アンテナ オンボードスタンダード 太陽電池および充電式電池など

NCA信号には2つの構成要素があります。rangefinder(ナビゲーションパラメータ - NCA、消費者速度ベクトル、その空間的方向)を決定する。 サービス(衛星座標に関する情報を含みます).NCAとネットワーク内のそれらの連合の同期が重要であるため、Glonassはしばしばネットワークと呼ばれます。

SNA(敵SNS信号の抑制、干渉を引き起こす)、なりすまし(信号置換)およびスプーフィング防止(スプーフィングの保護反応SNC)のような概念がある。

制御セグメント

このセグメントはコンピューティングセンターと組み合わされたメインステーションで構成されています。 対照局のグループ(KIS)。 土地の基準時間と周波数

衛星についてはキス(最も均一な可能性がある)が観察され、ナビゲーション信号を撮影し、主要な情報処理を行い、メインステーションとのデータ交換を行う。 その後、主要局では、数学的に信号を処理して調整を計算します。

地上標準はより正確であるため、他の誰もがそれと同期しています。

消費者セグメント

すべての消費者は3つのタイプのために奉献することができます:軍事、民間、そして市民。

それは次のものです:

・無線周波数路 - その中のNCA無線信号の受信、その一次処理。

・コンピュータ - 二次処理の場合(ナビゲーション情報の割り当て、最適なコンステレーションを選択するためのアルゴリズムの実装、空間座標と消費者速度ベクトルの計算)。

NCAの座標の定義

SNAの構築への既存のアプローチでは、可能な限り最大の計算量は地面制御複合体に移行しようとしています。 キスは限られた地域にあり、NCAの継続的な観測を提供していません。 利用可能な観察結果が露出しています 数学的処理 そしてこのデータに基づいて、軌道のパラメータの予測(Ephemerida)は次の予測次第です。

eFEMERIDESは、代数計算、軌道パラメータ、およびそれらのデリバティブによって予測されます。

ALMANACは、1つのSNAの現在の状態に関する一連の情報です。

プレケージ - コーンのトラフィック。

章 - 小さな振動。

地政学的慣性座標系

3軸(X、Y、Z)と重心における地球の座標の原点からなる座標系。 X軸は牡羊座点の点(ばねequinox)から指示され、赤道の平面内を通過します。 y - 赤道の平面の右側にxを補完する。 Z - 地球の回転軸と一致し、極を通過します。

地震移動システム

同様の慣性システム、ゼロ子午線(グリニッジ)を通過するX軸のみの差。

測地システム

地球の表面に対する点の座標を決定します。 緯度は、点を通過する薄い線と赤道の平面との間の角度です。

経度は、最初の子午線の平面とその点を通過する子午線平面の間の角度です。

乱暴な(カプラー運動) - 地球の重力の強さだけと体の重心が地球の重心にある動きです。

残りの要因

・月と太陽の魅力。

・太陽の照射の圧力。

・地球の重力場の凹凸。

・衛星を移動するときの中抵抗。

これらの要因を分析すると、結論を描くことができます。

赤道軌道は最も安定した形をしていますが、軌道面の不安定な位置とこの平面内の軌道です。

極軌道は安定した軌道面を有するが、軌道の形の比較的大きな変化。

傾斜軌道I§60°はパラメータの安定性を妥協しています。

GLONASSとNAVSTAR中世の斜視軌道を使用してください(I§60°)。

角度Iは赤道面と軌道面との間の角度と呼ばれる。 i§90° - 極軌道。 i \u003d 90° - 極; I \u003d 0° - 赤道。

重要ではない要素でもありません。また、角速度(体の回転速度を特徴付けるベクトルの大きさ)です。 円形の軌道はより安定しているので、それらはGlonassとNavstarによって使用されます。

衛星の特性

レビューゾーン。

これは地球の表面の一部であり、その上のNCA信号を撮影して監視することができます。 このゾーンの中心は衛星の地理的な場所(地球の表面の交差点で、地球の重力の中心とNCAの中心を結ぶ線)です。

そのような場所の全体は衛星トラックと呼ばれます。

RadioRorizo\u200b\u200bntは、真の地平線よりも5~10°の下の条件線です - マスクの大きさ。

可視ゾーン

地平線の日の出の瞬間からNCAが観察される空の領域。地平線が呼ばれるまで。

観察期間

消費者がNCAを遵守する時間間隔。 消費者がNCA高速道路にある場合、最大値。 飛行の高さと訴求期からもよります。

衛星ナビゲーション軌道宇宙

ナビゲーションタスクとそれらを解決する方法

NCA(R)までの同じ距離の点の全体が位置の表面を形成し、その中心は送信アンテナの位相中心と一致する。

2面位置を受信すると、ナビゲーションパラメータRの2つの所与の値を有する位置の一組の点を得る。

ナビゲーションパラメータは、無線ナビゲーションと一致する幾何学的パラメータです。

第2球の交差点は、2つの場所で交差する位置の2本の線を得るので、その位置のあいまいさが起こるので、円の形の位置の位置の線を与える。 これは、別の位置線の導入、または追加の位置情報によって排除されます。

倒れ方

RIは消費者とNCAの間の範囲です。 Xi、Yi、Zi - NCA座標。 x、y、z - 消費者座標。

消費者の座標が位置の3つの表面の交差点にあるので、あいまいさがある。 消費者の推定座標の知識のあいまいさが排除され、そのような可能性がない場合 - 彼らは第3のNCAまでの距離を使用する。

地上消費者にとって、位置線は地面上の円である。 しかし、多くの場合、消費者の高さは不明であり、地球を取ることができず、位置の表面(完全な形ではない)であるため、少なくとも3つのNCAを使用する必要があります。

それでもいくつかのNCASがしばしばRadarizant(無線信号を受信するという点で非常に不可能なもの)に近いと考えている場合、それはSNAの軌道構造を引き起こす5~6個のNCAを使用することは明らかな依然として依然として依然としてある。 この方法では、Δtは無視されます - 時間スケールの矛盾(暗黙的な圧力および初期データのキャプチャのために1つずつ)ではありません)。

擬似モーダル法

Δt - 恒久的な値。 したがって、i番目の範囲を測定する際に、擬似性を求める\u003d Ri +ΔR(ΔR\u003d C *Δt)となる。

この式では、4個の未知数(x、y、z、Δr)。 したがって、消費者の座標に関する先験的な知識も必要とし、そうでなければ4、および少なくとも5つのNCAを使用することが必要であり、実際には困難である。

このメソッドの厳格な要件は、中間Talny SNAによってのみ実装されています。 この方法の正の品質は、一定の誤差ΔR\u003d C *ΔTを見つけることであり、消費者はΔTを見つけ、それはそれがその機器をNCA時間のベンチマークと同期させる機会を与える。

消費者の空間的指向の定義

重要なタスクの1つは、消費者の空間的指向を決定することです。 この問題を解決する1つの方法:

2点Aと消費者では、SNA受信機をインストールします。 受信機は、既知の座標を有するI - WOW衛星に同期的に2範囲を測定する。 許容された信号AおよびBの位相の違いを考える。測定の結果として最小3RD範囲を得る3-EXのシステムを解決する。

無線信号

ナビゲーションパラメータSNSは、無線信号の適切なパラメータを通して決定される。 無線信号の主なナビゲーションパラメータは次のとおりです。

・範囲(信号遅延を通じて決定)。

・ラジアル速度(ドップラーオフセットを介して)。

NAVSTARチャンネルのコード分離、およびGLONASS周波数で使用します。

消費者はしばしば異なる衛星からの信号を同時に受信するので、相関器を有する受信機(一種のフィルタ、受信信号と参照信号との間の相関関数を計算する)が必要とされる。

ノイズライク信号(SPS)

SSSは、ナビゲーション信号パラメータの高次元測定を達成するために使用される。 SPSは、スペクトル幅が干渉スペクトルの幅よりも大きいという事実のために、高いノイズのないものを有する。 SPSには大きなベースがあり、高解像度の能力を持つことができます。

信号の基部は、その実効スペクトル幅の有効信号持続時間の積である。

最新のSNSでは、段階的SPSSが使用されている(無線パルスの後の故障性、その初期相は特定の法律で交互に交互に有する)。

消費者ベクトル定義の精度に影響を与える要因

RangeFinderエラーの出現の原因は、3つのグループに分けられます。

ナビゲーション衛星の計装複合体と機器によって実装されました。

2.信号配信トラックに到着します。

受信指数によって導入された消費者は(消費者の機器の品質に依存する)。

最初のグループの誤差は、NCAの周波数 - 一時的および電力化の提供の不完全性が原因である。 それらは周波数と時間の安定性から、船上およびキティ機器の品質に依存します。 今日、KISの助けを借りて、各NCAの規格の絶え間ない監視があり、補正は個別に計算されます。

衛星装置内のナビゲーション信号にもグループ遅延がある - これは、送信アンテナの中心の出力ナビゲーション信号とサイド基準周波数と時間と時間の出力信号スクラップとの間の時間間隔である。 (機器の組み立てと校正時に測定)。

平均SNAの場合、NCAと消費者の速度の違い、ならびにNCAと消費者の点での重力の可能性の違いによる相対論的および重力誤差の値。

2番目のグループの誤差は最も予測可能です。

電波の屈折は、電波の伝播経路の曲率です。 不均一性や高さによる誘電誤差の変化 湿度の圧力、温度によって異なります。

屈折が最大値に達するにつれて、電波の伝播には小さい角度が不可能です。 したがって、ラデアライズを決定するときのマスクの角度(5-10°)を考慮に入れる。

夜、屈折は無視されました。 NAVSTARは、電離層の空き電子の数の観察を有する。 glonassで行方不明です。

消費者のベクトルを決定するためにマイナスに影響を与えます。 高さの高い反射性物体のために、特に航空消費者によって感じられる。

グロナス

第3回軌道面の24 - 衛星から構成されています。 軌道面は互いに120°分離されている。 各軌道面では、45°の緯度の引数をシフトしながら、8つの衛星で。 衛星軌道は円形、高さ18840-19440 km(名目19100 km)に非常に近いです。 軌道の計算 - I \u003d 64.8°。 軌道構造は、任意の点から最低4つの衛星があるように構築されています。

ナビゲーション場の継続性は、2000 kmの高度で提供されています。 システムは6 NCAの故障時の完全な機能を保持します(各平面で2の場合)。

NCA運動のトラックの再現性の間隔、したがって、陸消費者によるラジオ乱用のゾーンは17ターンまたは7日27分27分です。 ここから、SNA Glonassは共振(同期)、すなわち 彼らの軌道運動の衛星は地球の回転を持つ共鳴(同期)はありません。 これにより、重力場の摂動効果はシステムの影響を受けにくいため、Glonass軌道グループがNavstarよりも安定している理由です。 グルナス軌道グループ化を追加の調整は不要です。

NCA内の燃料の量が限られているため、必要に応じて、別の軌道への移行は非常にまれです。

軌道におけるNCAの除去は、スキーム、3段階(3段階)に従って行われる。中間円軌道に約200kmの除去。 Perilem 200 kmと19100 kmのアポジーと64.3°の傾向を有する楕円軌道への移行。 19100 kmの円軌道への移行 時間によって、このプロセスは週から月までかかります。

NCAの全てのシステムおよび特別な装置は、直径1.35mの気密容器に配置されている。 接地面に面する容器の表面は、アンテナフィーダシステムと角リフレクタのパネルとを設置する。

反対側から、燃料タンク。 NCAは太陽電池パネルを備えています。幅7.23 mです。デバイスの重さは1487kgです。 最大5年間の積極的な存在の時期は、12~15年までの改善の進行中です。 機器の一部:

オンボードクロニスト - 高安定周波数の形成と時間の経時面スケール(セシウム原子標準)207KG。

2.ボードナビゲーション送信機は、ナビゲーション信号とアンテナフィーダ機器を形成するための機器です。 信頼性を高めるためにいくつかのブロックが複製されます。 バックアップブロックへの切り替えは自動的にまたは地球から行われます。

アンテナフィーダシステムは、2群のスパイラルエミッタ(4 - 中央部と1周辺リング)からの段階的なグリルである。 設計により、L1i L2の周波数で同時に動作させることができます。

座標系は、地政管慣性PZ-90を使用します。

制御セグメント

含みます:

・システム管理センター。

・中央シンクロナイザ。

・PHA制御システム

・フィールド制御装置。

地上セグメントの機能:

・衛星軌道を明確にするための軌道測定。

・システムスケールに対するオンボード時間の分離を決定するための一時的な測定。

・オンボードスケールの同期。

・衛星サービス情報(ALMANAC、EPHEMERIDES、修正)への形成と荷降ろし。

・NCAのサイドシステムの動作を制御する。

Glonassステーションのネットワークは、駅が国の領土にあるという点で、Navstarと比較的異なります。

軌道変化の測定は、(ドップラーシフトに従って)要求で行われる。

消費者セグメント

ナビゲーション信号を受信して\u200b\u200b処理した後、消費者機器はナビゲーションパラメータを測定し、擬似範囲と疑似損失を測定します。 地球分根座標を計算し、それらを測地線に再指導し、速度ベクトルと高さを計算します。 システム時間に対する現地時間スケールの修正を検索します。

インターフェース

このインターフェースは、情報の要件、説明、および技術標準のリストであり、その信号はスペースセグメントから消費者に送信されます。 (2キャリア周波数L1-1600 MHz、L2-1250 MHz)

GLONASSシステムインタフェースは不十分であり、これは周波数L1およびL2信号が連続的に放射され、任意のモーメントでの任意の消費者が受動モードで情報を受信することを意味する。

チャネルの周波数分離が使用されます。 消費者は同時に2つの停止された衛星で信号を受信することができないので、あいまいさは起こらない。

glonass time

水素周波数標準に基づいて、毎日不安定は5×10 -14 sである。 UTCは、整数の時間(+ 3時間00mmin 00S)のためのグルナスの時刻とは異なります。


航空、軍隊の戦闘、海洋ナビゲーションなどのアプリケーションのナビゲーション情報のこのような極めて重要な精度でGlonassが使用されているという事実のために、放射線認識分野の完全性の制御が非常に重要である。 ナビゲーション情報を実施する。

NKAのボード上の自己密送

衛星でGlonassは、メイン車載システムの機能の自律的な連続制御を提供します。

土地による管理

ステータス記号の2種類があります.BN-NCAが適しています。 CN - 適切ではありません。 BNはCNより早く消費者によって得られます。 しかし、消費者はその責任の下で彼の情報を楽しむことができます(Navstar)。 Glonass - 条件付きフィットネス。 それはNCAが失敗する機器に依存します。 - 消費者の受信機における完全性の自律的な監視。 この方法の本質は、消費者のベクトル(速度ベクトル、緯度、経度、高さ、および時間)4 NCASで十分であることです。 視認ゾーンに5番目のNCAがある場合は、衛星の1つを除外し、欠陥のある衛星を決定する5つのセッションを費やすことができます。

Navstarの完全なコンステレーションは、24有効で少なくとも3つの予約NCAからなる。 アクティブNCAは6つの円軌道に沿って移動し、それは赤道平面に対して50°および60°で傾斜している。 NCAの移動の高さ\u003d 20180km。 発生期間は11H 58分です。

NAKは、地球の表面の任意の点で5つのNCAが観察されている軌道に従って分布しています(例外 - 極地とアマチュア地域)。 いくつかのタイプのNCAを適用しました。 80年代半ばには、最初の数NCAシリーズ「ブロック-1」が起動されます。 1989年から、「ブロック-2」シリーズの衛星が表示されました。 1994年に、すべてのNCAシリーズ「ブロック-1」は仕事を停止し、すでに作業24「ブロック-2」にいました。 その後、1996年からのシリーズ「ブロック-2R」と新しいシリーズ(2006年までに)「ブロック-2F」がありました。

NAKサイズ - 1.5M幅、長さ - 5.3m。 機器構成:周波数標準、送信機、周波数シンセサイザ、ナビゲーション信号形成ブロック、1基本および2バックアップ側EMM、向きシステム、および軌道、テレメトリ、受信、およびリレー信号の訂正、サーミスタレーションシステム(ヒートサンプと加熱要素)および加熱要素)電源装置(太陽電池パネル、シェードバッテリー)。

ナビゲーション信号の転送のために、スパイラル発光素子に基づくフェーズドアンテナアレイが使用される。 NCAと接地制御複合体との間のデータ交換ラインでは、スパイラルコニカルとコニカルアンテナを使用します。

オンボードテレメトリサブシステムは、オンボード機器の状態にあるデータを地面制御セグメントに送信します。 修正は同じチャンネル上の地球から転送されます。 NCAに送信され、再送された特別な信号を使用して、衛星の軌道を決定します。

チャネル「アースボード」ISP。 周波数2227.5 MHz。 "Bort-Eart" - 1783.74 MHz。 衛星「Block-2F」はINです オフラインモード 60日以上。

制御セグメント

制御セグメントはNCAの移動を監視し、エラーの名前を排除し、軌道の調整を実行します。 標準的な時間を持つ地上局の座標を知ることは、疑似値をNCAに測定し、軌道内の衛星の正確な位置を計算することができます。

天候の変化、太陽の中の発生、太陽の中の発生、発生などの修正を考えると、エフェメシドリードを特定するために、エフェメシドリドを特定するために、宇宙士と気象情報の主要駅でも採用されています。

地上局は車載機器の状態に関する情報もあります。 失敗を検出する場合は、NCAの作業能力に関して決定が下されます。

消費者セグメント

同様に、GLONASSは、受信機といくつかの追加の装置(アンテナ、エグゼクティブデバイスとのインターフェース、補助ソフトウェア)で構成されています。

Navstar SNSスコープ:

・軍事課題(意図的なものと指示)。

・航空(コース敷設、自動車);

・海運(位置決め、コース敷設);

・地上輸送(交通管理)。

・地理学と地図作成(マッピング)。

・建設(ブリッジ、トンネル);

・農業(SELホストマークアップ);

・救助作業。

・日常生活(狩猟、観光)での個人用途。

システムインタフェース

それは、スペースセグメントから消費者に送信された信号の要件、説明、および技術的基準のリストを意味します。 NCAからナビゲーション信号を送信するために2つの周波数を使用してください.L1 1575.42 MHz。 L2 1227.6 MHz。 信号のコード分離が使用されます(すべてのNCASは2つの周波数で動作しますが、各チャネルには独自のコードがあります)。

NavstarシステムインタフェースとGlonassが登録されていません。

疑似ランダムな距離計コード

・Pコード - 主要なRangefloreコード。 各NCAの個人(情報転送率10.23 Mbps)

・yコード - 意図的な干渉の防止モードをオンにすると、Rコードの代わりに

・C / A - オープンコード。 最初にライセンスユーザーによって使用されました。

グループ遅延は15 nsを超えません。

UTCは常に調整されているため、GPS時間は整数秒でUTCとは異なり、GPSの時間スケールは比較的連続的でなければなりません。 消費者の機器には翻訳のためのデバイスがあります

90nsの精度を持つUTCのGPSの時間。

Project Galileo。

ガリレオ (ガリレオ)衛星ナビゲーション衛星国家システムプロジェクトとヨーロッパの宇宙機関は、輸送プロジェクトの一部です。 "" 現在、既存のGPS受信機はガリレオ衛星(Altus位置決めシステム、Septentrio、JavaD GNSSおよびロシアの位相受信機+の受信機を除く)の信号を受信して\u200b\u200b処理することはできませんが、契約に達していますが、Navstar GPSとの互換性と補完システム。 欧州連合の国々に加えて、プロジェクトは中国、イスラエル、韓国、ウクライナ、ロシアに含まれます。 2014年から2016年に「Galileo」が委託されることが予想されます。これは、30回の計画衛星(27営業および3準備金)が軌道で表示されます。

スペースセグメントは、3つの管理センターと送信局とホストステーションのグローバルネットワークを含むランドインフラストラクチャによって提供されます。

アメリカのGPSとロシアのグルナスとは異なり、Galileoシステムは国民軍事部門によって管理されていませんが、2008年にEU議会は軍事業務のための衛星信号の使用方法を採用しました。ヨーロッパのセキュリティポリシー内で開催されました。 ガリレオ衛星は、23,222 kmの高さで軌道で表示され、14時間4分4分42℃で1ラウンドを通過し、3つの平面を参照し、赤道に対して56°の角度で傾斜しています。ポイント グローブ 少なくとも4つの装置。 衛星に設置されている原子時計の時間誤差は1秒の1桁の範囲であり、これは低い緯度で約30 cmの受領位置の正確さを保証します。 より高いために gPS衛星 軌道では、極円の緯度で1メートルの精度が保証されます。

各ガリレオ装置の重さは約700 kg、折り畳まれた寸法 晴れた電池 3.02×1.58×1.59 m、展開して - 2.74×14.5×1.59m、エネルギー供給は太陽の中で1420 wと日陰の1355 Wです。 衛星の推定寿命は12年を超えています。

初段階

最初のフェーズはタスクを計画し定義しています。

Galileoシステムの最初の経験豊富な衛星は、2005年12月28日に56°の傾向がある23,222 kmの和解軌道にもたらされました(Giove-A)。 Giove-Aの主な課題は、すべての周波数帯のガリレオの距離計信号をテストすることでした。

第二フェーズ

Galileo Giove-Bの2番目の経験豊富な衛星は、2008年4月27日に発売され、2008年5月7日にシグナルを送信し始めました。 Giove-Bの主な課題は、将来のシリアル衛星にできるだけ近い送信装置をテストすることです。 Giove-Bは、水素混合物がクロックとして使用される最初の衛星です。

どちらのGiove衛星も、機器と研究信号をテストするように設計されています。

第三段階

第3段階は、ペア(2011年10月20日、2012年10月2日、2012年10月2日)の4つのGalileo IOV衛星の軌道への出力からなる。 起動はSoyuz-STBミサイルを使用して開催されます。 衛星は、高度23,222 kmの円形軌道上に配置されます。

2011年12月Galileoは、最初のテストナビゲーション信号をアースに渡しました - 2つの衛星がそれらの送信機をオンにしました。 ガリレオの専門家は、第1のナビゲーション信号がガリレオの転送されたL範囲の主なアンテナ(1.2-1.6 GHz)を含んでいました。 2012年10月12日、ガリレオプロジェクトの2つのより多くの衛星が軌道で発売され、少なくとも4つの衛星に必要なので、空間からの最初の位置決めが可能でした。

地上セグメントの作成:3つのコントロールセンター、衛星グループ化のための5つの接点、30の受信局、

コントロールセンターはフコーノ(イタリア)とOberpfaffenhofen(ドイツ)にあります。 信号のアラームレベルについてユーザーにユーザーに通知するGalileoシステムの能力は、他の衛星ナビゲーションシステムとの大きな有意差を表します。

最初のタイプのサービスは、2014年に、すべてのタイプのサービス - 2016年以前のサービスです。

Galileo駅の世界規模のネットワークは、フコノ(イタリア)のオフィスの中心部によって監視されます。 衛星座標信号の修正は100分またはそれ以上のものに入ることになるでしょう。

第4段階

プロジェクトの4段目は、2014年以降、おそらく発売されます。

2015年までに、別の14の衛星が軌道で、残りは2020年までに飼育されます。

グループ化の展開が完了した後、衛星は、北極と南極を含む惑星のどこにでも、4つの衛星からの同時信号受信の確率90%です。 地球上のほとんどの場所では、6つのガリレオ衛星が直接可視性ゾーンで同時に配置され、1メートルの正確さを持つ場所を決定することができます。 最大同期のために、Galileo衛星にはRubida-87の超形の原子時計が備えられています。

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