- •Спутниковая
- •GPS спутники
- •Пять важных принципов,
- •1. Основная идея – местоопределение по расстояниям до спутников
- •Местоопределение по расстояниям до спутников
- •Таким образом:
- •2. Измерение расстояния до спутника
- •Как определяется момент времени, в который сигнал покинул спутник?
- •Псевдослучайные коды
- •Таким образом:
- •3. Обеспечение идеальной привязки по времени
- •Таким образом:
- •4. Определение положения спутника в космическом пространстве
- •Таким образом:
- •5) Ионосферные и тропосферные задержки
- •Geometric Dilution of Precision - GDOP (геометрический фактор понижения точности)
- •Таким образом:
- •6. Псевдослучайный код
- •7. Дифференциальная GPS - непревзойденная точность
- •Таким образом:
- •8. Выбор приемника GPS
- •Приемники последовательного слежения
- •Одноканальный приемник
- •Двухканальный приемник
- •Приемники параллельного (непрерывного) слежения
- •Четырехканальный приемник
- •Спасибо за внимание!
3. Обеспечение идеальной привязки по времени
Таким образом:
1) Идеальная синхронизация часов спутников и приемников - ключ к точному измерению расстояний до спутников;
2) Часы спутников точны потому, что в качестве метрономов в них используются атомные эталонные генераторы частоты;
3) Часы приемника могут и не быть столь же совершенными, поскольку их уход можно исключить, производя измерения дальностей до четырех спутников;
4. Определение положения спутника в космическом пространстве
Наименование: NAVSTAR Разработчик: Rockwell International
Высота: 20000 километров Масса: 860 килограмм Габариты: 5,2 метра с вынесенными солнечными панелями Период обращения: 12 часов
Наклонение орбиты: 55 градусов Ресурс на орбите: 7,5 лет Полный состав созвездия: 24 спутника
Таким образом:
1) Для вычисления координат места на Земле необходимо знать как расстояния до спутников, так и местонахождение каждого из них в космическом пространстве;
2) Спутники GPS движутся настолько высоко, что их орбиты можно прогнозировать с большой точностью;
3) Станции слежения МО США регулярно определяют даже самые незначительные изменения в орбитах, и данные об этих изменениях передаются спутниками.
5) Ионосферные и тропосферные задержки
Geometric Dilution of Precision - GDOP (геометрический фактор понижения точности)
Таким образом:
1) Ионосфера и тропосфера Земли вызывают задержки спутниковых сигналов, которые можно пересчитать в ошибки местоопределения.
2)Часть этих ошибок может быть устранена путем расчета или физического моделирования.
3)Другие источники ошибок - это часы спутников, вычислительные шумы бортовых компьютеров,
электрические шумы приемников и многолучевость.
4) Не наилучшее взаимное расположение спутников на небосводе приводит к одновременному и одинаковому увеличению всех компонент суммарной погрешности местоопределения.
6. Псевдослучайный код
Существуют два различных типа псевдослучайных кодов: "С/А коды" и "Р-коды".
С/А-коды (Clear Acquisition – легкая распознаваемость)
Это коды, которые используются для приемников как гражданского, так и военного назначения.
Р-коды (Protected- защищенный)
Могут быть дополнительно зашифрованы, и только военным пользователям всегда открыт доступ к ним.
S/A-режим, или "режим селективного доступа" (Selective Availability - избирательная доступность), преднамеренно создает значительный и непредсказуемый уход спутниковых часов.