Principii generale de funcționare a sistemelor de navigație prin satelit - stadopedia

Ca rezultat al lucrării geodezice la sol instrumentale, care presupune obținerea coordonatelor colțurilor de întoarcere a limitelor terenurilor etc. În stadiul actual, receptoarele GPS (Global Positioning System), care furnizează informații despre poziții din informațiile de la sateliți. Pentru a procesa rezultatele măsurătorilor geodezice, se utilizează produse software speciale, care apoi permit exportul informațiilor prelucrate către sistemele de geoinformație.







Facilități moderne de sprijinire a navigației, bazate în principal pe utilizarea semnalelor de navigație emise de sateliții sistemului de navigație spațială. Pe baza semnalelor de navigație primite cu ajutorul echipamentului adecvat, consumatorul determină locația sa.

Până în prezent, există numai două sisteme globale de navigație prin satelit funcționale - GLONASS (RF) și Navstar, mai cunoscut sub numele de GPS (SUA). Acum, numai ei pot oferi în mod independent nevoile lor de navigație prin satelit, să conducă o politică independentă în acest domeniu, adică să garanteze suveranitatea lor navigațională.

Globală (prin satelit), sistem de navigație GLONASS (Rusia), GPS (SUA), Galileo (Uniunea Europeană) - face posibilă determinarea, cu ajutorul unor dispozitive, browsere, inclusiv portabile, locația curentă (coordonate), data și ora, traiectoria și viteza mișcarea obiectelor pe uscat și pe mare, precum și în spațiul apropiat de Pământ.

Cum comunică receptorul GPS cu sateliții?

În spațiul perimetral, o rețea de sateliți artificiali ai Pământului (AES) este desfășurată, acoperind uniform suprafața pământului. Orbiturile sateliților sunt calculate cu o precizie foarte mare, prin urmare, în orice moment sunt cunoscute coordonatele fiecărui satelit. Fiecare satelit transmite continuu la semnalele de navigație terestre (sistem GPS utilizează două frecvențe - 1227 și 1575 MHz), în care codul de pseudo-aleatoare criptate informații cu privire la pozițiile relative ale tuturor sateliților grupului de navigație (așa-numitul almanah), - corecturi individuale foarte precise la orbita sa ( ephemeris) și alte informații oficiale.

Ephemeridele sunt coordonatele sateliților artificiali utilizați pentru navigație, de exemplu, în sistemele NAVSTAR (GPS), GLONASS, Galileo.







efemeridelor de navigație prin satelit (bord efemeridelor) la bord - informații privind localizarea sateliților de navigație în orbită, a trecut ca parte a informațiilor de măsurare ... efemeride la bord sunt rezultatul de procesare a măsurării efectuate de segmentul de control, și le-încărcate pe sateliți de mai multe ori pe zi.

efemeridele exactă a sateliților de navigație în poziție orbită (efemeridele precis) - informații privind localizarea sateliților de navigație pe orbită obținute după măsurătorile de traiectorie care descriu mișcarea reală a sateliților de navigație.

Datele despre almanah nu se modifică pentru câteva luni, efemerida devine caducă după o jumătate de oră.

Semnalele spațiale sunt recepționate de un receptor GPS amplasat la un moment dat pe suprafața pământului, ale cărui coordonate trebuie determinate. La receptor, timpul de propagare a semnalului de la satelit este măsurat și intervalul satelit-receptor este calculat (semnalul radio este cunoscut că se propagă la viteza luminii). Deoarece trebuie să se cunoască trei coordonate (coordonatele plane X, Y și înălțimea H) pentru a determina locația punctului, distanțele la trei sateliți diferiți trebuie măsurați în receptor (figura 2). Evident, prin această metodă de radio-navigație (se numește incontestabilă), determinarea exactă a timpului de propagare a semnalului este posibilă numai dacă există sincronizarea timpilor de satelit și de recepție.

Prin urmare, în satelitul și aparatul receptor include ceasul de referință (standarde de frecvență), precizia de referință de timp prin satelit este extrem de mare (stabilitate relativă frecvență lungă este asigurată la nivelul de 10-13 - 10-15 pe zi). Ora de bord a tuturor sateliților este sincronizată și legată de așa-numitul "timp de sistem". Timpul de referință al receptorului GPS este mai puțin precis, astfel încât să nu crească excesiv costul acestuia. Acest standard ar trebui să ofere doar o stabilitate de frecvență pe termen scurt - în timpul procedurii de măsurare.

În practică, există întotdeauna o eroare în măsurătorile de timp datorită neconcordanței dintre scara AIS și cea a receptorului. Din acest motiv, valoarea distanței distanțate față de satelit sau "pseudorange" se calculează la receptor. Măsurarea distanțelor față de toți sateliții cu care receptorul funcționează în prezent are loc simultan. În consecință, pentru toate măsurătorile, magnitudinea discrepanței temporale poate fi considerată constantă. Din punct de vedere matematic, acest lucru este echivalent cu nu numai necunoscutele sunt coordonatele X, Y și H, dar și ceasul receptorului de corecție D t. Pentru determinarea lor, este necesar să se efectueze măsurători pseudorange de până la trei, dar până la patru sateliți. Ca urmare a procesării acestor măsurători, coordonatele (X, Y și H) și timpul exact se calculează în receptor. În cazul în care receptorul este montat pe un obiect în mișcare pseudoranges și măsuri, împreună cu deplasările Doppler ale frecvenței radio care poate fi calculată și viteza obiectului. Astfel, pentru a îndeplini definițiile de navigație necesare, este necesar să se asigure o vizibilitate constantă de la aceasta a cel puțin patru sateliți. După ce constelația prin satelit a fost desfășurată pe deplin, în orice moment din timp pot fi văzute 5 până la 12 sateliți în orice punct al pământului. Receptoarele GPS moderne au 5 până la 12 canale, adică pot recepționa simultan semnale de la un astfel de număr de sateliți. Măsurătorile excesive (mai mari de patru) permit îmbunătățirea preciziei determinării coordonatelor și asigurarea continuității soluției la problema navigației.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: